基于激光直写的TMDC-FET研究
发布时间：2021-08-22 08:38
随互联网、物联网、可移动智能终端的发展,其核心部分集成电路（IC）,也取得了迅速的发展。从1960年第一个实用的集成电路开始发展到今天的超大规模集成电路,其晶体管的特征尺寸已经进入14 nm以下。然而随晶体管尺度的下降,其工艺难度随之增加。随着对二维材料研究的深入,由于其只有一个原子或分子层,通过其层间形成的晶体管对特征尺寸下降到1 nm尺度带来了理论上的可行性。本文基于二维过渡金属硫化物（2D-TMDC）中的WS2采用激光直写的方式在WS2单晶上制作了电极并研究了WS2的晶体管性能。主要内容如下:（1）为解决WS2晶体管在制作过程中电极图形的制作问题,本文搭建一套激光直写系统。本文中搭建的激光直写系统主要包括两个部分,一部分为激光直写系统的硬件部分,包括光路的设计、位移台、光开关等相关硬件;另一部分为激光直写软件程序的设计,该部分主要是将设计图形将转化为平台运动与光的开关,进而在光刻胶上刻写出设计图形。（2）在激光直写系统搭建完成的基础上进行了光刻金属剥离工艺的研究。本文中主要研究了影响光刻线条质量的因素,包括激光功率稳定性的影响以及本文中设计的激光直写两种扫描方式对光刻线条质量的影...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 二维TMDC简介
1.2.2 场效应晶体管简介
1.2.3 激光直写简介
1.3 研究意义
1.4 论文主要工作与结构安排
第二章 激光直写系统设计开发
2.1 激光直写硬件设计
2.1.1 激光直写光路设计
2.1.2 激光直写自动聚焦结构实现
2.2 激光直写软件设计
2.2.1 激光直写曝光部分的实现
2.2.2 自动聚焦部分原理与实现
2.2.3 自动聚焦扩展应用
2.3 本章小结
第三章 激光直写光刻工艺研究
3.1 光刻基本流程
3.2 激光直写光刻质量影响因素
3.2.1 激光功率稳定性对光刻质量的影响
3.2.2 激光功率大小对光刻线宽的影响
3.2.3 激光直写运动及曝光方式对线宽影响
3.3 激光直写金属剥离工艺
3.4 本章小结
第四章 二维材料的制备与表征与转移
4.1 WS_2的制备方式
4.2 WS_2的表征
4.3 WS_2的转移
4.4 本章小结
第五章 基于激光直写的TMDC-FFT器件制作与性能测试
5.1 激光直写制作WS_2晶体管
5.2 器件性能测试
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]小型激光直写光刻系统[J]. 胡永璐,徐文东,王闯,赵成强,刘涛,刘洋. 中国激光. 2014(10)
[2]半导体器件中载流子迁移率的研究[J]. 张子砚. 电子世界. 2012(13)
[3]临界角法激光直写聚焦伺服系统静态特性研究[J]. 梁凤超. 电光与控制. 2011(05)
[4]载流子迁移率测量方法总结[J]. 刘青爽,刘晓萍. 山西电子技术. 2009(04)
[5]高分辨率衍射图形的DMD并行激光干涉直写[J]. 吴智华,魏国军,周小红,邵洁,陈林森. 光子学报. 2008(09)
[6]MOSFET迁移率增强技术[J]. 胡爱斌,徐秋霞. 微电子学. 2007(01)
[7]显微镜的快速自动对焦算法[J]. 苗立刚,轩波,彭思龙. 光电子.激光. 2007(01)
[8]数字图像处理自动图像聚焦算法的分析和比较[J]. 孙杰,袁跃辉,王传永. 光学学报. 2007(01)
[9]光针式三维表面形貌测量仪的研制[J]. 汪洁,谢铁邦. 工具技术. 2006(11)
[10]极坐标激光直写技术制作微结构[J]. 王多书,罗崇泰,陈焘,刘宏开,马勉军,黄良甫. 激光与红外. 2006(07)
博士论文
[1]ZnSnO基薄膜晶体管的制备和性能研究[D]. 王海龙.北京交通大学 2017
[2]一氧化锡薄膜晶体管与类CMOS电子器件研究[D]. 罗浩.中国科学院宁波材料技术与工程研究所 2016
硕士论文
[1]高迁移率二硫化钼场效应晶体管的研究[D]. 方明旭.天津理工大学 2017
[2]用于声表面波器件制备的激光直写光刻工艺研究[D]. 李敏.河北工业大学 2015
[3]单层石墨烯在场效应晶体管中的应用研究[D]. 廖志宇.湖南大学 2011
本文编号：3357407
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 二维TMDC简介
1.2.2 场效应晶体管简介
1.2.3 激光直写简介
1.3 研究意义
1.4 论文主要工作与结构安排
第二章 激光直写系统设计开发
2.1 激光直写硬件设计
2.1.1 激光直写光路设计
2.1.2 激光直写自动聚焦结构实现
2.2 激光直写软件设计
2.2.1 激光直写曝光部分的实现
2.2.2 自动聚焦部分原理与实现
2.2.3 自动聚焦扩展应用
2.3 本章小结
第三章 激光直写光刻工艺研究
3.1 光刻基本流程
3.2 激光直写光刻质量影响因素
3.2.1 激光功率稳定性对光刻质量的影响
3.2.2 激光功率大小对光刻线宽的影响
3.2.3 激光直写运动及曝光方式对线宽影响
3.3 激光直写金属剥离工艺
3.4 本章小结
第四章 二维材料的制备与表征与转移
4.1 WS_2的制备方式
4.2 WS_2的表征
4.3 WS_2的转移
4.4 本章小结
第五章 基于激光直写的TMDC-FFT器件制作与性能测试
5.1 激光直写制作WS_2晶体管
5.2 器件性能测试
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]小型激光直写光刻系统[J]. 胡永璐,徐文东,王闯,赵成强,刘涛,刘洋. 中国激光. 2014(10)
[2]半导体器件中载流子迁移率的研究[J]. 张子砚. 电子世界. 2012(13)
[3]临界角法激光直写聚焦伺服系统静态特性研究[J]. 梁凤超. 电光与控制. 2011(05)
[4]载流子迁移率测量方法总结[J]. 刘青爽,刘晓萍. 山西电子技术. 2009(04)
[5]高分辨率衍射图形的DMD并行激光干涉直写[J]. 吴智华,魏国军,周小红,邵洁,陈林森. 光子学报. 2008(09)
[6]MOSFET迁移率增强技术[J]. 胡爱斌,徐秋霞. 微电子学. 2007(01)
[7]显微镜的快速自动对焦算法[J]. 苗立刚,轩波,彭思龙. 光电子.激光. 2007(01)
[8]数字图像处理自动图像聚焦算法的分析和比较[J]. 孙杰,袁跃辉,王传永. 光学学报. 2007(01)
[9]光针式三维表面形貌测量仪的研制[J]. 汪洁,谢铁邦. 工具技术. 2006(11)
[10]极坐标激光直写技术制作微结构[J]. 王多书,罗崇泰,陈焘,刘宏开,马勉军,黄良甫. 激光与红外. 2006(07)
博士论文
[1]ZnSnO基薄膜晶体管的制备和性能研究[D]. 王海龙.北京交通大学 2017
[2]一氧化锡薄膜晶体管与类CMOS电子器件研究[D]. 罗浩.中国科学院宁波材料技术与工程研究所 2016
硕士论文
[1]高迁移率二硫化钼场效应晶体管的研究[D]. 方明旭.天津理工大学 2017
[2]用于声表面波器件制备的激光直写光刻工艺研究[D]. 李敏.河北工业大学 2015
[3]单层石墨烯在场效应晶体管中的应用研究[D]. 廖志宇.湖南大学 2011
本文编号：3357407
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3357407.html
