基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法与流程

文档序号:32841682发布日期:2023-01-06 21:02阅读:来源:国知局

技术特征:
1.基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法,其特征在于:具体包括如下步骤:步骤1:刚性支撑层制备:在支撑层上涂覆光刻胶,通过辊将热释放胶带不带胶的一面平铺在光刻胶上,通过加热固化将热释放胶带贴附于支撑层上;步骤2:碳纳米管阵列保护层制备:在碳纳米管阵列的上表面蒸镀一层金属薄膜,所述碳纳米管阵列沉积在硅片衬底上;步骤3:辅助层制备:在步骤2中的金属薄膜上旋涂光刻胶;步骤4:将步骤1中的热释放胶带带胶的一面贴在步骤3中的光刻胶上;步骤5:针对步骤4得到的结构,固定住硅片衬底,对刚性支撑层施加外力,使得碳纳米管阵列与硅片衬底实现完全剥离;步骤6:将步骤5中与硅片剥离的碳纳米管阵列贴附在柔性目标衬底上;步骤7:将步骤6得到的结构置于热板上加热,使得热释放胶带受热失去粘性,从而使得刚性支撑层与带有金属薄膜的碳纳米管阵列完全剥离;得到金属薄膜-碳纳米管阵列-柔性目标衬底结构;步骤8:使用有机溶剂对步骤7得到的结构上的残胶进行清洗;步骤9:将清洗后的金属薄膜-碳纳米管阵列-柔性目标衬底结构置入烘箱进行退火;步骤10:在金属薄膜上定义并制备源、漏电极区域以及碳纳米管阵列的沟道区域;步骤11:在碳纳米管阵列的沟道区域中定义栅极区域,并通过腐蚀的方式去除栅极区域的金属薄膜;步骤12:将栅介质沉积在碳纳米管阵列的沟道区域中,并在栅介质上覆盖栅金属,形成栅极结构。2.根据权利要求1所述的基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法,其特征在于:所述支撑层为表面平整的硬质刚性材料,包括硅片,玻璃片,石英片或者塑料板。3.根据权利要求1所述的基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法,其特征在于:所述金属薄膜采用的金属为能够被化学腐蚀的金属,金属薄膜的厚度范围在10~500nm。4.根据权利要求1所述的基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法,其特征在于:所述步骤3中的光刻胶为聚甲基丙烯酸甲酯光刻胶;旋涂聚甲基丙烯酸甲酯光刻胶时转速为5000 转/分钟,烘胶固化时间大于4分钟,厚度小于1μm。5.根据权利要求1所述的基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法,其特征在于:所述柔性衬底为柔性塑料衬底,采用的塑料为苯二甲酸乙二醇酯,聚萘二甲酸乙二醇酯或者聚酰亚胺。6.根据权利要求1所述的基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法,其特征在于:所述步骤10和步骤11中采用紫外曝光、深紫外曝光、电子束直写、纳米转印或者印刷电子技术划分出源极区域,漏极区域,沟道区域和栅极区域。7.根据权利要求1所述的基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法,其特征在于:所述步骤11中采用金属腐蚀液去除栅极区域的金属薄膜,所述金属腐蚀液为基于氰化物的金属腐蚀液、碘化钾和碘的金属腐蚀液、王水、氢氟酸、硼酸溶液、盐酸溶液、
硝酸溶液或者上述任意两种液体的组合。8.根据权利要求1所述的基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法,其特征在于:所述步骤8中有机溶剂为丙酮、乙酸、氯仿、二氯甲烷或n-甲基-2-吡咯烷酮乙腈中的一种溶剂或多种溶剂的组合。

技术总结
本发明公开一种基于干法转移的碳纳米管阵列的柔性射频器件的制备方法,具体为:1)刚性支撑层制备;2)碳纳米管阵列保护层制备;3)辅助层制备;4)全剥离揭膜;5)目标衬底贴附;6)阵列薄膜热释放转移;7)残胶清洗;8)低温退火;9)自上而下的图形化;10)定义栅极区域;11)栅极的制备。本发明利用硬质刚性材料对热释放胶的剥离过程进行机械支撑,使用金属保护层避免有机胶对碳纳米管薄膜材料的污染,并构建辅助层解决前两者在转移过程中的应力匹配问题,从而实现碳纳米管阵列向柔性衬底的完全剥离,无损高质量转移,本发明所制备的射频晶体管器件可满足未来高速通讯的需求。可满足未来高速通讯的需求。可满足未来高速通讯的需求。


技术研发人员:严可 杨扬 霍帅 张勇 王元 李忠辉
受保护的技术使用者:中国电子科技集团公司第五十五研究所
技术研发日:2022.10.11
技术公布日:2023/1/5
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