CN103377887A

CN103377887A - 场效应晶体管及其制作方法

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Publication number: CN103377887A
Application number: CN2012101225925A
Authority: CN
Inventors: 张海洋; 王新鹏
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2032-04-24
Also published as: CN103377887B

Abstract

一种场效应晶体管及其制作方法，所述制作方法包括：提供衬底；在衬底上形成氧化硅层；在氧化硅层表面的部分区域形成源漏端底部接触金属；在氧化硅层和源漏端底部接触金属上形成石墨烯沟道层；在石墨烯沟道层的源漏端底部接触金属所在区域的上方形成源端和漏端；去除位于源端和漏端之间的至少部分的氧化硅层，在石墨烯沟道层下方形成空腔；在源端和漏端之间的石墨烯沟道层上形成栅结构。本发明通过去除与石墨烯沟道层相接触的氧化硅层，减轻了SiO₂薄膜对石墨烯带来的“污染”，提高源端和漏端之间石墨烯沟道层载流子迁移率；通过增加源/漏端的接触金属，减小了沟道区电阻率，使得制得的石墨烯场效应管具有更小的源漏极接触电阻。

Description

场效应晶体管及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，尤其涉及利用石墨烯作沟道层的场效应晶体管，以及上述晶体管的制作方法。

背景技术

随着集成电路领域器件尺寸的不断减小，硅材料逐渐接近其加工的极限。半导体业界纷纷提出超越硅技术(Beyond Silicon)，其中具有较大开发潜力的石墨烯应运而生。

石墨烯(Graphene)是一种单层蜂窝晶体点阵上的碳原子组成的二维晶体，单层石墨烯的厚度约为0.35纳米。实验证明，石墨烯不仅具有非常出色的力学性能和热稳定性，还具有超导电学性质。石墨烯的理论载流子迁移率可以高达2×10⁵cm²/Vs，是目前硅材料载流子迁移率的10倍左右，并具有常温量子霍尔效应等物理性质，因此，石墨烯自2004年被发现以来已经受到广泛关注，其优越的电学性能使发展石墨烯基的晶体管和集成电路成为可能，并有可能取代硅成为新一代的主流半导体材料。

作为新型的半导体材料，石墨烯已经被应用于场效应晶体管中。石墨烯场效应晶体管(Graphene Field-Effect-Transistor，GFET)是利用石墨烯的半导体特性来制成的晶体管，其中，石墨烯用于形成GFET的沟道，如公布号CN102184858A的中国专利申请揭示了一种石墨烯基场效应晶体管，如图1所示，图1是现有技术的石墨烯场效应晶体管的剖面结构示意图。该石墨烯场效应晶体管包括：沟道层16、源端(S)13、漏端(D)14、栅介质层12以及栅电极层15。所述沟道层16形成在复合层结构(SiO₂/Si)上，例如在Si衬底10上生长SiO₂薄膜11，沟道层16为石墨烯。源端13和漏端14分别形成在石墨烯沟道层16的两端，其与沟道层16形成电性连接。

虽然石墨烯的理论载流子迁移率很高，然而，实验发现，在石墨烯场效应晶体管的基本构造——SiO₂/Si衬底上，却无法实现如石墨烯的理论载流子迁移率那么高的载流子迁移率，多数实验结果显示，载流子迁移率仅为1×10⁴cm²/Vs左右。并且石墨烯场效应管的内阻测试结果也不够理想，石墨烯沟道区域的电阻率最低为450Ω·μm。

有鉴于此，需要一种新的石墨烯场效应晶体管及其制作方法，提高载流子迁移率，以及减小其电阻率。

发明内容

本发明解决的技术问题是提高石墨烯场效应晶体管的载流子迁移率，并减小其电阻率。

为解决上述问题，本发明提供了一种场效应晶体管的制作方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成氧化硅层；

在所述氧化硅层表面的部分区域形成源漏端底部接触金属；

在所述氧化硅层和所述源漏端底部接触金属上形成石墨烯沟道层；

在所述石墨烯沟道层的源漏端底部接触金属所在区域的上方形成源端和漏端；

去除位于源端和漏端之间的至少部分的氧化硅层，在石墨烯沟道层下方形成空腔；

在源端和漏端之间的所述石墨烯沟道层上形成栅结构。

可选的，采用湿法腐蚀去除所述至少部分的氧化硅层。

可选的，所述湿法腐蚀采用包含氢氟酸、氟化铵的缓冲腐蚀液。

可选的，在形成氧化硅层时，所述衬底已形成有下栅结构；所述石墨烯沟道层上形成的栅结构为上栅结构。

可选的，所述下栅结构为形成在衬底内的高掺杂硅区。

可选的，所述在氧化硅层和源漏端底部接触金属上形成石墨烯沟道层的步骤包括：

在氧化硅层和源漏端底部接触金属上沉积金属氮化物；

对金属氮化物进行还原，形成金属层；

在金属层上形成石墨烯薄膜；

去除所述金属层。

可选的，所述金属层包括铜。

可选的，采用化学气相沉积法形成所述石墨烯薄膜。

可选的，所述栅结构包括栅介质层与栅电极层。

可选的，所述栅电极层、源端和漏端的材质包括镍。

可选的，所述栅介质层与石墨烯沟道层之间还形成有成核层，所述成核层是金属氧化物薄膜。

可选的，采用ALD工艺形成所述成核层。

可选的，所述ALD工艺包括采用水作为氧化剂与金属源反应生成金属氧化物薄膜。

可选的，所述金属源采用的是铝源。

可选的，所述铝源是三甲基铝。

可选的，在所述氧化层表面的部分区域形成源漏端底部接触金属的方法包括：

刻蚀氧化硅层以在其内形成沟槽；

在所述沟槽中形成接触金属。

可选的，所述接触金属为Ti、Pb或Au。

可选的，在所述沟槽中形成接触金属的方法为化学气相沉积、物理气相沉积或电镀。

本发明还提供了一种场效应晶体管，包括：

衬底；

形成在衬底上的氧化硅层，所述氧化硅层表面形成有开口；

形成在所述氧化硅层表面的源漏端底部接触金属，所述源漏端底部接触金属位于所述开口的两侧；

石墨烯沟道层，所述石墨烯沟道层形成在所述氧化硅层和所述源漏端底部接触金属上，并与所述开口组成空腔；

源端和漏端，位于在所述石墨烯沟道层的源漏端底部接触金属所在区域的上方；

栅结构，位于源端和漏端之间的所述石墨烯沟道层上。

可选的，所述衬底包括下栅结构，所述下栅结构包括高掺杂硅。

可选的，所述栅结构包括栅介质层与栅电极层，所述栅电极层、源端和漏端包括镍。

可选的，所述栅介质层为高k介质层材料。

可选的，所述栅介质层为Al₂O₃。。

可选的，所述栅介质层与石墨烯沟道层之间还包括成核层，所述成核层是金属氧化物薄膜。

可选的，所述源漏端底部接触金属为Ti、Pb或Au。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

通过去除与石墨烯沟道层相接触的氧化硅层，在衬底与石墨烯沟道层之间形成空腔，减小了OH基团对石墨烯的影响，减轻了SiO₂薄膜对石墨烯带来的“污染”，从而可以提高源端和漏端之间石墨烯沟道层的载流子迁移率，使得石墨烯场效应晶体管的性能更稳定。

通过增加源/漏端的接触金属，减小了石墨烯场效应晶体管沟道区电阻率，改善了石墨烯场效应晶体管的工作性能。

附图说明

图1是现有技术一种石墨烯场效应晶体管的结构示意图；

图2是本发明形成石墨烯场效应晶体管的工艺流程图；

图3至图8是本发明形成石墨烯场效应晶体管的示意图。

具体实施方式

本发明提供的石墨烯场效应管与原有的生产石墨烯场效应管的工艺相融合，没有增加工艺复杂度。本发明通过去除与石墨烯沟道层相接触的氧化硅层，在衬底与石墨烯沟道层之间形成空腔，减轻了SiO₂薄膜对石墨烯带来的“污染”，从而可以提高源端和漏端之间石墨烯沟道层的载流子迁移率，使得石墨烯场效应晶体管的性能更稳定。本发明通过增加源/漏端的接触金属，减小了石墨烯场效应晶体管沟道区电阻率，改善了石墨烯场效应晶体管的工作性能，能够使得制得的石墨烯场效应管有更稳定的性能和更小的源漏极接触电阻。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

本发明提供了一种石墨烯场效应晶体管的制作方法。参考图2，图2是本发明一实施例的石墨烯场效应晶体管制作方法的流程示意图，该方法包括：

步骤S1：提供衬底，所述衬底上形成有氧化硅层；

步骤S2：在所述氧化硅层的两端形成底部接触金属；

步骤S3：在所述氧化硅层上形成石墨烯沟道层；

步骤S4：在所述石墨烯沟道层的两端上形成源端和漏端；

步骤S5：去除源端和漏端之间的部分的氧化硅层，形成具有间隔的氧化硅层；

步骤S6：在源端和漏端之间的所述石墨烯沟道层上形成栅结构。

下面结合图2与图3至图8对本发明的石墨烯场效应晶体管的制作方法做详细说明。

参考图3和步骤S1，提供衬底10，在所述衬底10上形成氧化硅层11。

衬底10可以是体硅或绝缘体上硅(SOI)，可选的，所述衬底10的半导体材料还可以是应变硅、SiGe、SiC、Ge等。在衬底10上可以利用化学气相沉积或热氧化工艺生长SiO₂薄膜，作为氧化硅层11。

本实施例中，最终要形成的一种双栅石墨烯场效应晶体管(dual gateGFET)，其石墨烯沟道层需要位于上栅结构与下栅结构之间，因而这里提供的衬底10已形成有作为下栅结构的高掺杂硅区。氧化硅层11直接形成在衬底10的高掺杂硅区上，在后续工艺中沟道层会形成在SiO₂薄膜上。

参考图4和步骤S2，在所述氧化层11表面形成底部接触金属19。

本步骤中形成的接触金属19是作为源端和漏端的辅助结构，以减小源端、漏端的接触电阻，改善石墨烯场效应晶体管的电学性能。因而，接触金属19会形成在待形成源漏端的下方。本实施例中，接触金属19形成在器件内的氧化层11两端。所述接触金属19可以为Ti、Pd或Au。其形成方式为在所述氧化层11中刻蚀出沟槽，再通过化学气相沉积、物理气相沉积、电镀、化学镀或原子层沉积等方式在沟槽中填充金属。然后通过化学机械研磨磨去沟槽外多余的金属，即在沟槽中形成接触金属19。所述接触金属19的厚度为

作为优选的实施方式，作为接触金属19的Ti的厚度可以为

Pd的厚度可以为

在本实施例中，接触金属19是采用电镀形成的Ti。

参考图5和步骤S3，在所述氧化硅层11上形成石墨烯沟道层16。

石墨烯沟道层16形成在氧化硅层11上，该石墨烯沟道层16可以是单原子层或多原子层结构的石墨烯，优选地，石墨烯沟道层16为包含1～10个原子层结构的石墨烯。

石墨烯的生长方法可以采用机械剥离法、石墨烯氧化物化学还原法、外延生长法，以及化学气相沉积法(CVD)。

其中机械剥离法和外延生长法主要被用于实验室制备石墨烯样品，产量很低。石墨烯氧化物化学还原法可以制备大量的石墨烯，在一定程度上满足工业应用的要求，然而由于氧化剂的引入，破坏了石墨烯的共轭结构，使石墨烯的电学性能大大降低。目前化学气相沉积法(CVD)由于其低成本、可规模化生产等特点，成为制备高质量大面积石墨烯的主要方法。因而本发明优选采用CVD工艺形成石墨烯沟道层16，具体的可以采用低压化学气相沉积(LPCVD)，或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)等方法。

采用CVD方法制备石墨烯是通过将带有金属薄膜的衬底放入无氧的石英管中，然后加热达到500℃～1200℃，然后向管中通入含有碳的气体作为C源，使之受热分解，最后以金属薄膜为催化剂，在金属薄膜上生长出石墨烯。然后借助于聚合物，例如聚甲基丙烯酸酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等作为转移媒介，实现石墨烯从金属薄膜向SiO₂衬底或带有SiO₂薄膜的Si衬底(SiO₂/Si)上的转移。所述金属薄膜的材质可以是铜，或其他金属，例如铁、钴、镍等。

具体的，该方法包括下述步骤：

步骤S30，将作为氧化硅层11的SiO₂薄膜分别用丙酮、乙醇(或者异丙醇)、去离子水清洗干净后烘干。

步骤S31，在SiO₂薄膜上形成金属铜的氮化物(Cu₃N)。

在具体实施中，可以通过物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积或原子层沉积(ALD)方法形成金属铜的氮化物。

步骤S32，对金属铜的氮化物进行还原处理。

本实施例中，通入氢气，并且在150℃～400℃的高温环境下对金属铜的氮化物进行还原处理，形成含铜的金属层。作为本发明其他实施例，进行还原处理的气体可以采用包括约5～10％(体积比)的氢气以及约90～95％(体积比)的氮气组成的混合气体。

经过前述形成金属铜的氮化物以及还原处理，在氧化硅层上形成了金属铜薄膜。

步骤S33，在金属铜上形成石墨烯薄膜。

形成石墨烯薄膜的方法具体为通入流量范围大约为200sccm至800sccm的氩气和氢气混合气体，反应腔压力大约为8～9Torr，反应温度大约为950℃；然后，停止通入氩气和氢气混合气体，在反应腔压力大约为300～500mTorr的环境下，通入甲烷(或别的含有碳元素气体，例如，一氧化碳、甲烷、乙炔、乙醇、苯、甲苯等)与氩气(或其他惰性气体)，其中，甲烷与氩气的流量比范围大约是1∶2～1∶5，甲烷与氩气的总气体流量取决于所需形成的石墨烯薄膜的厚度，加热到一定温度后(例如1000℃)；然后以50℃/min的速度降至室温，从而在金属铜薄膜上形成石墨烯薄膜。

需要说明的是，石墨烯薄膜的生长不局限于上述实施例。

步骤S34，去除金属铜。

在石墨烯上涂一层PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)薄膜，然后将其放进盐酸、三氯化铁溶液或其它溶剂中，使得金属溶解，然后，就可以得到贴附在PMMA薄膜上、悬浮在溶液中的石墨烯。然后，利用氯苯、丙酮、二氯甲烷或二甲基甲酰胺中的一种溶剂可以去掉PMMA薄膜，再把石墨烯转移到SiO₂薄膜上。这样，形成在金属铜表面的石墨烯薄膜被转移至氧化硅层。优选的，之后还经过去离子水清洗，烘干干燥等工艺处理。

参考图6和步骤S4，在所述石墨烯沟道层上形成源端和漏端。

在石墨烯沟道层16的两端上形成源端13和漏端14，所述源端13和漏端14的材料包括镍(Ni)或其他金属材料。源端13和漏端14位于石墨烯沟道层对应接触金属19的位置处的上方。需要说明的是，所述形成源端、漏端的制备方法可以为现有技术的任何一种，在此不予赘述。

参考图7和步骤S5，去除源端和漏端之间的部分的氧化硅层11，在石墨烯沟道层下方形成空腔。

发明人发现石墨烯基场效应晶体管载流子迁移率低的主要原因在于：在制作石墨烯沟道层的过程中，SiO₂会经受丙酮、乙醇(或者异丙醇)处理，并且在去除PMMA薄膜的过程中会经受氯苯、丙酮、二氯甲烷或二甲基甲酰胺等有机溶剂处理，即便用去离子水清洗，仍然会有少量残留在氧化硅层表面的OH基团及污染物。这些OH基团及污染物和石墨烯以较短的距离相接触，会在石墨烯上诱导出正电荷，从而导致沟道层内载流子迁移率劣化。对于厚度以纳米级计的超薄石墨烯沟道层，相邻SiO₂薄膜的即便是少量的污染对于石墨烯沟道层载流子迁移率的劣化影响已极其明显。

发明人经研究发现，可以通过去除与石墨烯薄膜相接触的氧化硅层来解决上述问题。去除部分氧化硅层11可以通过湿法腐蚀来实现，因为石墨烯层为网状二维结构，湿法腐蚀的刻蚀剂可以透过石墨烯层对下面的氧化硅层进行腐蚀，而刻蚀剂对于石墨烯没有腐蚀效果。具体的可以采用氢氟酸溶解氧化硅层11，其反应式如下：SiO₂+6HF＝H₂(SiF₆)+2H₂O。

氢氟酸虽然能溶解氧化硅层，但腐蚀速度很快，不便于控制，腐蚀效果不好，故作为本发明的较优实施例，湿法腐蚀氧化硅采用氢氟酸和氟化铵、水组成的缓冲腐蚀液(BOE)。其中，氟化铵的作用是减轻氢氟酸的腐蚀速度。

上述湿法腐蚀处理一段时间后，在衬底10与石墨烯沟道层16之间的氧化硅层中形成了空腔18，也就是说，部分石墨烯沟道层16呈悬空状(如图7所示)。

由于源端、漏端的金属镍和接触金属并不会受腐蚀液的影响，受源端和漏端(包含镍和接触金属)的阻挡，缓冲腐蚀液不会去除位于源端和漏端下方的氧化硅层11，而源端和漏端之间氧化硅层11被去除，形成由石墨烯沟道层16与位于源端13和漏端14对应位置下的氧化硅层20，其构成的类似“∏”悬空桥梁结构，使得石墨烯沟槽层和氧化硅层之间不相接触，如图7所示。虽然图7所示去除部分氧化硅层的范围是介于源端和漏端之间，然而，本领域技术人员应该知晓的是，受湿法腐蚀时间的影响，所形成的空腔18的范围并不以图7所示为限。

石墨烯材料由于具有出色的稳定性能，在湿法腐蚀去除氧化硅层的过程中，并不会受到腐蚀液的影响、损伤。

参考图8和步骤S6，在源端13和漏端14之间的所述石墨烯沟道层16上形成栅结构。

所述栅结构包括栅介质层17和栅电极层15。其中，栅介质层17采用高k介质层材料，例如，Al₂O₃，HfO₂等，其厚度大约在10埃至100埃之间。

可以采用CVD工艺直接在石墨烯表面沉积栅介质层，但采用此方法获得的栅介质层均匀性和覆盖率较差，并且沉积过程中的动能离子不可避免地会破坏石墨烯的结构，产生大量缺陷使石墨烯的电学性能大幅衰退。作为本发明的一优选实施例，采用原子层沉积(ALD)方法形成Al₂O₃、HfO₂作为栅介质层17。这是由于ALD是一种厚度及均匀性控制精确、填充能力强的高k介质层生长手段，且不存在动能离子损伤的问题。

然而，由于石墨烯表面呈疏水性且缺乏薄膜生长所需的悬挂键，因而采用常规的ALD方法不容易在石墨烯表面直接形成栅介质层。为此，本实施例中，在形成栅介质层之前，在石墨烯沟道层16的上表面先形成金属氧化物薄膜，作为成核层12。

形成成核层12的方法可以采用水基(H₂O-based)ALD工艺，利用水作为氧化剂与金属源反应生成金属氧化物薄膜，作为成核层12。本实施例中，金属源采用的是铝源，较佳地，铝源可以是三甲基铝(Tri-Mellitic-Anhydride，TMA)。

在形成成核层12之后，通过ALD工艺在成核层12上形成Al₂O₃栅介质层17。

实验证明，利用先在石墨烯沟道层16上形成金属氧化物成核层12，再在成核层12上形成高k栅介质层，可以使得生成的栅介质层17具有均匀性好，覆盖率佳等优点。

接下来，在栅介质层17上形成栅电极层15(构成上栅结构)，所述栅电极层15材料可以包括镍(Ni)或其他金属材料。

综上所述，本发明通过去除与石墨烯沟道层接触的SiO₂薄膜，减小了SiO₂薄膜对石墨烯带来的“污染”，从而可以提高石墨烯沟道层载流子迁移率，改善导电性能。

本发明还提供一种利用前述制作方法制作的石墨烯场效应晶体管，如图8所示，包括：

衬底10；

形成在所述衬底10上的不连续的氧化硅层20，所述氧化硅层20表面形成有开口；

形成在所述氧化硅层表面的源漏端底部接触金属19，所述源漏端底部接触金属19位于所述开口的两侧；

石墨烯沟道层16，形成在所述氧化硅层20和所述源漏端底部接触金属19上，所述石墨烯沟道层16横跨在氧化硅层20的开口上，与氧化硅层20之间形成空腔18；

源端13和漏端14，分别位于所述石墨烯沟道层16的源漏端底部接触金属所在区域的上方；

栅结构，位于源端13和漏端14之间的所述石墨烯沟道层16上，所述栅结构包括栅介质层17和栅电极层15。

其中，所述源端13和漏端14的位置与空腔18两侧的氧化硅层20的位置相对应。

在栅介质层17与石墨烯沟道层16之间还具有成核层12，所述成核层12可以是金属氧化物薄膜。

综上所述，本发明实施例由于去除了与石墨烯沟道层接触的SiO₂薄膜，在衬底与石墨烯沟道层之间具有空腔，形成了悬空的石墨烯沟道层，减小了OH基团对石墨烯的影响，减轻了SiO₂薄膜对石墨烯带来的“污染”，从而可以提石墨烯沟道层载流子迁移率，改善导电性能。

另外，本发明在石墨烯沟道层下方增加了与源漏端对应的接触金属，与原来只有沟道层上方的源漏端的结构相比，沟道区的电阻率测试结果从最低450Ω·μm到现在结构的最低为260Ω·μm。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种场效应晶体管的制作方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成氧化硅层；

在所述氧化硅层表面的部分区域形成源漏端底部接触金属；

在源端和漏端之间的所述石墨烯沟道层上形成栅结构。

2.如权利要求1所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，采用湿法腐蚀去除所述至少部分的氧化硅层。

3.如权利要求2所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述湿法腐蚀采用包含氢氟酸、氟化铵的缓冲腐蚀液。

4.如权利要求1所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，在形成氧化硅层时，所述衬底已形成有下栅结构；所述石墨烯沟道层上形成的栅结构为上栅结构。

5.如权利要求4所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述下栅结构为形成在衬底内的高掺杂硅区。

6.如权利要求1所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述在氧化硅层和源漏端底部接触金属上形成石墨烯沟道层的步骤包括：

在氧化硅层和源漏端底部接触金属上沉积金属氮化物；

对金属氮化物进行还原，形成金属层；

在金属层上形成石墨烯薄膜；

去除所述金属层。

7.如权利要求6所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述金属层包括铜。

8.如权利要求6所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，采用化学气相沉积法形成所述石墨烯薄膜。

9.如权利要求1所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述栅结构包括栅介质层与栅电极层。

10.如权利要求9所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述栅电极层、源端和漏端的材质包括镍。

11.如权利要求9所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述栅介质层与石墨烯沟道层之间还形成有成核层，所述成核层是金属氧化物薄膜。

12.如权利要求11所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，采用ALD工艺形成所述成核层。

13.如权利要求12所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述ALD工艺包括采用水作为氧化剂与金属源反应生成金属氧化物薄膜。

14.如权利要求13所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述金属源采用的是铝源。

15.如权利要求14所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述铝源是三甲基铝。

16.如权利要求1所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，在所述氧化层表面的部分区域形成源漏端底部接触金属的方法包括：

刻蚀氧化硅层以在其内形成沟槽；

在所述沟槽中形成接触金属。

17.如权利要求16所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述接触金属为Ti、Pb或Au。

18.如权利要求16所述的场效应晶体管的制作方法，其特征在于，在所述沟槽中形成接触金属的方法为化学气相沉积、物理气相沉积或电镀。

19.一种场效应晶体管，其特征在于，包括：

衬底；

形成在衬底上的氧化硅层，所述氧化硅层表面形成有开口；

栅结构，位于源端和漏端之间的所述石墨烯沟道层上。

20.如权利要求19所述的场效应晶体管，其特征在于，所述衬底包括下栅结构，所述下栅结构包括高掺杂硅。

21.如权利要求19所述的场效应晶体管，其特征在于，所述栅结构包括栅介质层与栅电极层，所述栅电极层、源端和漏端包括镍。

22.如权利要求21所述的场效应晶体管，其特征在于，所述栅介质层为高k介质层材料。

23.如权利要求21所述的场效应晶体管，其特征在于，所述栅介质层为Al₂O₃。

24.如权利要求21所述的场效应晶体管，其特征在于，所述栅介质层与石墨烯沟道层之间还包括成核层，所述成核层是金属氧化物薄膜。

25.如权利要求19所述的石墨烯场效应晶体管，其特征在于，所述源漏端底部接触金属为Ti、Pb或Au。