Nanocintas de fósforo negro estrechas de alta calidad con bordes casi atómicamente lisos y orientación de los bordes...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Física de la materia condensada

Sus antecedentes:

• Las nanocintas de fósforo negro (BPNR) poseen espacios de banda ajustables y propiedades electrónicas / ópticas únicas, lo que las hace prometedoras para dispositivos lógicos.
• Existen desafíos en la producción de BPNR de alta calidad con tamaño y estructura controlados.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método eficiente para producir BPNR de alta calidad con dimensiones controladas y quiralidad de los bordes.
• Investigar la relación entre el ancho de BPNR y la brecha de banda.
• Evaluar el rendimiento de las BPNR en dispositivos electrónicos y optoelectrónicos.

Principales métodos:

• Exfoliación sonoquímica de cristales de fósforo negro (BP) a granel con un parámetro de celosía ampliado.
• Condiciones de sonificación controladas y introducción previa al estrés a lo largo de la dirección del sillón de BP.

Principales resultados:

• Se logró un alto rendimiento (~95%) de BPNR estrechos y limpios con bordes atómicamente lisos y orientación de borde en zigzag.
• El ancho de BPNR osciló entre 1,5 nm y 32 nm, con una brecha de banda que aumentaba a medida que disminuía el ancho (0,64 eV para un ancho de 13 nm).
• Los transistores de efecto de campo fabricados demostraron una alta relación encendido/apagado (1.7 × 10^6) y movilidad (1.506 cm^2 V^-1 s^-1), junto con una excelente fotodetección.

Conclusiones:

• El método sonoquímico permite la producción de BPNR de alta calidad con una quiralidad de borde definida.
• Estos BPNR son adecuados para la investigación fundamental y las aplicaciones prácticas en electrónica y optoelectrónica.