本发明提供一种应变黑磷CMOS场效应晶体管及其制备方法，本发明提供的应变黑磷CMOS场效应晶体管包括二氧化硅衬底、二氧化硅外延层、二氧化铪层、应变黑磷层和本征黑磷层、二氧化铪栅介质层、源漏电极和栅电极；二氧化铪层使用激光辅助结晶方法生长单层黑磷，经高温退火铪原子扩散至单层黑磷产生双轴压应力，得到作为NMOS沟道的应变黑磷层；在二氧化硅外延层上生长作为PMOS沟道的单层本征黑磷层；本发明通过对单层黑磷施加双轴压应力，实现本征黑磷从p型半导体到n型半导体的转换，制备一种应变黑磷COMS场效应晶体管。该晶体管易于与传统硅基半导体器件集成，单层本征黑磷和在双轴压应力下的单层应变黑磷具有较高的载流子迁移率，能有效抑制短沟道效应。
