权利要求
1.一种基于垂直硅纳米线的全环栅光伏场效应晶体管，其特征在于，包括：
衬底，以垂直硅纳米线作为沟道，每一根纳米线的两端分别与源漏极相连;
二维膜层栅极，以具备半导体性质的二维材料膜层构成，垂直硅纳米线穿过二维材料膜层。
2. 根据权利要求1所述的光伏场效应晶体管，其特征在于，所述的SOI衬底顶层硅掺杂浓度为1012~1016 cm-3，电阻率在1~100 Ω·cm之间，厚度为50~2000nm;顶层硅上表面存在重掺区域，掺杂浓度大于1017 cm-3，电阻率小于0.001 Ω·cm，厚度为10-200 nm。
3. 根据权利要求1所述的光伏场效应晶体管，其特征在于，所述垂直硅纳米线通过电子束光刻技术和紫外光刻技术并结合深反应离子刻蚀技术均匀制备，其直径在10~800 nm。
4.根据权利要求1所述的光伏场效应晶体管，其特征在于，所述二维材料膜层与垂直硅纳米线呈正交关系，且通过原子力显微镜球探针界面处理技术，使垂直硅纳米线穿过二维材料膜层，由此形成二维材料膜层以原子层厚度环绕硅纳米线的全环绕栅极结构，所述二维材料膜层位于所述垂直硅纳米线的中部。
5.根据权利要求1所述的光伏场效应晶体管，其特征在于，所述源漏电极和二维膜层栅极的外接电极均采用同一种金属材料制成，根据具体应用情况按照导电性、稳定性和机械柔性选择金、铬、铂、铝、钛、和镓铟共晶中的一种材料制备电极。
6.根据权利要求1所述的光伏场效应晶体管，其特征在于，所述二维材料膜层采用MoS2、MoTe2、ReS2、WSe2、WS2或石墨烯薄膜，所述二维材料膜层作为全环绕栅极，实现具有亚纳米尺度的短沟道光伏场效应晶体管。
7.根据权利要求1所述的光伏场效应晶体管，其特征在于，所述单根垂直硅纳米线穿过两层、三层或多层独立式二维材料膜层形成双栅、三栅或多栅环绕结构。
8.根据权利要求1所述的光伏场效应晶体管，其特征在于，所述的衬底经过微纳加工呈现微纳结构，微纳结构包括纳米线、纳米管、纳米棒、纳米锥或纳米柱，直径为10~800nm，高度为40~1000nm，具有更大的比表面积。
9.根据权利要求1所述的光伏场效应晶体管，其特征在于，衬底中源极是公共端，二维膜层栅极
声明：
“基于垂直硅纳米线的全环栅光伏场效应晶体管及制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：浙江大学
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2025年06月06日 ~ 08日 
