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申请/专利权人：厦门大学

摘要：本发明涉及一种通过反馈控制电击穿制备石墨烯亚纳米级间隙的方法，包括以下步骤：对所述单层石墨烯纳米带的两端施加电压，进行多次击穿所述单层石墨烯纳米带的对尖位置，并在对尖位置逐步构建纳米级间隙，每次击穿均包含多次步长升压，根据电压变化和所述单层石墨烯纳米带的电流变化反馈，调节下一次升压的升压步长，以及调节电流源表的检测档位，当所述单层石墨烯纳米带的电阻达到预设电阻时，终止对所述单层石墨烯纳米带的两端施加电压，构建得到石墨烯亚纳米级间隙。

主权项：1.一种通过反馈控制电击穿制备石墨烯亚纳米级间隙的方法，其特征在于：包括以下步骤：在含氧化层的硅片制备栅电极；通过原子层沉积系统在含氧化层的硅片的上表面制备绝缘材料层，所述绝缘材料层覆盖所述栅电极，再通过晶圆级对准光刻机与电子束蒸发薄膜沉积系统在所述绝缘材料层上表面制备导电引线，所述导电引线位于所述栅电极的两侧，得到目标衬底；通过湿法工艺将单层石墨烯转移并覆盖到所述目标衬底的上表面，在单层石墨烯的上表面旋涂负性电子胶，基于电子束曝光系统制备软掩膜图案，所述软掩膜图案从两侧的所述导电引线延伸至所述栅电极，且所述软掩膜图案的中间为对尖形状；刻蚀未被软掩膜图案覆盖的单层石墨烯，去除残胶，得到单层石墨烯纳米带；对所述单层石墨烯纳米带的两端施加电压，进行多次击穿所述单层石墨烯纳米带的对尖位置，并在对尖位置逐步构建纳米级间隙，每次击穿均包含多次步长升压，根据电压变化和所述单层石墨烯纳米带的电流变化反馈，调节下一次升压的升压步长，以及调节电流源表的检测档位，当所述单层石墨烯纳米带的电阻达到预设电阻时，终止对所述单层石墨烯纳米带的两端施加电压，构建得到石墨烯亚纳米级间隙；每次击穿的起点电压为0V，定义当前升压为第n次升压，下一次升压为第n+1次升压；所述调节下一次升压的升压步长包括：获取第1次到第n次升压的电压和对应的所述单层石墨烯纳米带的电流，根据电压和电流构建I－V曲线，计算I－V曲线中每一次电压和电流对应的斜率，计算所有斜率的平均斜率kaverage；获取I－V曲线的零点到第1次升压的零点斜率k0；计算无量纲斜率若第n次升压的SLOPE≥1且第n次升压的斜率＞1，则第n+1次升压的升压步长采用大步长，若－1＜第n次升压的SLOPE＜1且1＞第n次升压的斜率＞0，则第n+1升压的升压步长采用小步长；其中，所述大步长为0.75Vs，所述小步长为0.005Vs；所述调节电流源表的检测档位包括：通过Keithley探针台的LimitedAuto模式采集所述单层石墨烯纳米带的电流，根据所述单层石墨烯纳米带的电流变化不断缩小量程上限，同时固定量程下限。

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