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製備鋸齒形石墨烯納米帶的新方法

一個來自中國和日本的研究團隊設計了一種製備石墨烯納米帶的新方法,由於其預測的電子性能,這種石墨烯納米帶在製造半導體器件時非常受追捧。然而,製備這些機構是非常有挑戰性的。

先前嚐試製備石墨烯納米帶主要是通過將石墨烯片放置在二氧化矽層上,並且使用原子氫來刻蝕,使其具有鋸齒狀邊緣,這個過程被稱為各向異性刻蝕。然而,這種方法僅在將兩層或多層石墨烯製備成帶時具有很好的作用。由電子波峰和波穀產生二氧化矽內的不規則行為會使其表麵變得粗糙,因此在石墨烯單分子層上製造出精確的鋸齒邊緣是一個挑戰。解決這個問題的嚐試包括將常用的二氧化矽替換為氮化硼,並且通過使用這個基板和各向異性刻蝕技術,該研究小組成功的製備出了具有良好鋸齒形邊緣的單層石墨烯納米帶。即使其寬度小於10 nm且能帶隙窄,這個鋸齒形邊緣的納米帶在2000 cm2/Vs的範圍內也具有高的遷移率,這使得他們成為自旋電子學和納米電子器件的理想材料。

該研究小組解釋說,減小納米帶的寬度會使其流動性急劇下降,這是由於其邊緣缺陷而引起的。使用標準的光刻製造技術,其流動性在100 cm2/Vs甚至更低,但是這種材料即使在小於10nm的尺度下,其流動性仍然超過2000 cm2/Vs,表明這些納米帶具有非常高的質量。在未來的研究中,將這種方法擴展到其他種類的基板可以快速大規模製備出具有良好鋸齒邊緣的單層石墨烯納米帶。

來源:石墨烯網

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