JP6666168B2 - 電子装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明は、基板と、前記基板上に設けられ、複数の原子層が積層されたグラフェン層と、前記グラフェン層上に設けられた複数のオーミック電極と、を具備し、前記複数のオーミック電極が前記グラフェン層に電気的に接触する第1領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比は、前記複数のオーミック電極間の前記グラフェン層内をキャリアが走行する第2領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比より大きい電子装置である。これにより、キャリアが走行する第2領域のグラフェン層の移動度を低下させず、かつオーミック電極とグラフェン層との接触抵抗を低減することができる。
[本願発明の実施形態の詳細]
基板と、前記基板上に設けられ、複数の原子層が積層されたグラフェン層と、
前記グラフェン層上に設けられた複数のオーミック電極と、を具備し、前記複数のオーミック電極が前記グラフェン層に電気的に接触する第1領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比は、前記複数のオーミック電極間の前記グラフェン層内をキャリアが走行する第2領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比より大きい電子装置。
(付記2)
前記第1領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比は0.10以上かつ0.18未満である付記1に記載の電子装置。
(付記3)
前記第2領域における前記グラフェン層上に設けられたゲート電極を具備する付記1に記載の電子装置。
(付記4)
基板上に、複数の原子層が積層されたグラフェン層を形成する工程と、第1領域における前記グラフェン層の表面に紫外線オゾン処理または酸素アッシング処理を行ない、第2領域における前記グラフェン層の表面に前記紫外線オゾン処理または酸素アッシング処理を行なわない工程と、前記第1領域における前記グラフェン層の表面上に複数のオーミック電極を形成する工程と、を含み、前記第2領域は、前記複数のオーミック電極間の前記グラフェン層内をキャリアが走行する領域である電子装置の製造方法。
(付記5)
前記紫外線オゾン処理または酸素アッシング処理を行なう工程は、前記酸素アッシング処理を行なう工程を含む付記4に記載の電子装置の製造方法。
(付記6)
前記グラフェン層上に前記グラフェン層の前記表面が露出する開口を有するマスクを形成する工程を含み、前記紫外線オゾン処理または酸素アッシング処理を行なう工程は、前記開口を介し前記グラフェン層の前記表面に前記紫外線オゾン処理または酸素アッシング処理を行なう工程を含む付記4に記載の電子装置の製造方法。
(付記7)
前記オーミック電極は前記グラフェン層に接触するニッケル層を含む付記3に記載の電子装置。
(付記8)
前記第1領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比は、前記第2領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比より大きい付記4に記載の電子装置の製造方法。
(付記9)
前記第2領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比は0.10以上かつ0.18未満である付記4に記載の電子装置の製造方法。
(付記10)
前記第2領域となる前記グラフェン層上にゲート電極を形成する工程を含む付記4に記載の電子装置の製造方法。
12 グラフェン層
14 ゲート絶縁膜
15 Al膜
16 酸化アルミニウム膜
18 酸化シリコン膜
20 ゲート電極
24 ソース電極
25 オーミック電極
26 ドレイン電極
30 パッド
40 炭素原子
42 σ軌道
44 σ結合
46 ππ*軌道
47 電子雲
48、48a、48b 原子層
49 欠陥
50 フォトレジスト
52 マスク層
54 開口
60 第1領域
62 第2領域
70 矢印
Claims (6)
- 基板と、
前記基板上に設けられ、複数の原子層が積層されたグラフェン層と、
前記グラフェン層上に設けられた複数のオーミック電極と、
を具備し、
前記グラフェン層は、前記複数のオーミック電極の直下に形成される第1原子層と、前記第1原子層の直下に形成される第2原子層と、を含み、
前記グラフェン層が前記複数のオーミック電極に電気的に接触する第1領域において、前記第1原子層は、前記第2原子層よりも多く欠陥を含み、
前記第1領域における前記第2原子層の有する前記欠陥は、前記第1領域における前記第2原子層の有する前記欠陥の量に対する前記第1原子層の有する前記欠陥の量の比が、前記第1領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比が0.10以上かつ0.18未満となるように形成されている、電子装置。 - 前記複数のオーミック電極間の前記グラフェン層内をキャリアが走行する第2領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比は、前記第1領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比より小さい、請求項1に記載の電子装置。
- 前記グラフェン層の前記第2領域の上に設けられたゲート電極を具備する請求項2に記載の電子装置。
- 基板上に、複数の原子層が積層されたグラフェン層を形成する工程と、
前記グラフェン層の上にゲート絶縁膜および前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
前記グラフェン層の少なくとも2つの第1領域の表面がそれぞれ露出する開口を有するマスクを前記グラフェン層上および前記ゲート電極上に形成する工程と、
前記開口を介して、前記少なくとも2つの第1領域のそれぞれ前記表面に酸素アッシング処理を行なう工程と、
前記酸素アッシング処理を行った前記少なくとも2つの第1領域のそれぞれ前記表面上に複数のオーミック電極を形成する工程と、
を含み、
前記酸素アッシング処理は、
前記第1領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比と、前記グラフェン層と前記複数のオーミック電極との接触抵抗と、の対応関係に基づいて、
前記第1領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比が、前記接触抵抗が所定の値以下になる範囲内となる条件にて行われる、電子装置の製造方法。 - 前記ゲート絶縁膜の側面を用いてエッチングし、前記ゲート絶縁膜を前記ゲート電極よりも細くする工程を含み、
前記少なくとも2つの第1領域は、前記側面がエッチングされた前記ゲート絶縁膜が前記グラフェン層に接する領域を挟む、請求項4に記載の電子装置の製造方法。 - 前記酸素アッシング処理は、前記第1領域における前記グラフェン層のラマン分光法を用いて測定したGバンドに対するDバンドの強度比が0.10以上かつ0.18未満となる条件にて行われる、請求項4または5に記載の電子装置の製造方法。
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