化学衍生,超光滑的石墨烯纳米带半导体半导体
Xiaolin Li1, Xinran Wang, Li Zhang
1Department of Chemistry and Laboratory for Advanced Materials, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
Science (New York, N.Y.)
|January 26, 2008
概括
研究人员使用化学方法制造了10纳米以下的石墨烯纳米带 (GNR). 这些半导体GNR在晶体管中实现了高开关比,显示了分子电子学的前景.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
背景情况:
- 由于其独特的电子特性,石墨烯纳米带 (GNR) 对分子电子有前途.
- 实现对GNR宽度和边缘结构的精确控制仍然是一个重大挑战.
- 对于可扩展的GNR生产,溶液相合成方法是可取的.
研究的目的:
- 开发一种化学途径,用于生产10纳米以下的石墨烯纳米带 (GNR).
- 描述合成的GNRs的结构和电子特性.
- 评估GNR在分子电子应用的场效应晶体管中的性能.
主要方法:
- 宽度低于10纳米的石墨烯纳米带 (GNR) 的化学合成.
- 用非共价聚合物功能化进行溶液相处理,以获得稳定的悬浮.
- 石墨烯场效应晶体管 (GFET) 的制造和表征.
- 电传输测量以确定半导体行为和开关比率.
主要成果:
- 成功合成了宽度低于10纳米的GNR,包括各种宽度的带和网格定义的连接点.
- GNR 呈现出超光滑的边缘,可能具有明确的齐克扎克或扶手椅结构.
- 所有10纳米以下的GNR都表现出半导体行为,与单壁碳纳米管不同.
- 使用这些GNR制造的石墨烯场效应晶体管 (GFET) 在室温下达到大约10^7的高开关比率.
结论:
- 开发的化学路径使得能够生产具有可控尺寸的超微型石墨烯纳米带 (GNR).
- 这些GNR具有理想的半导体特性和光滑的边缘,适合先进的电子应用.
- 在GFET中实现的高开关比率凸显了这些GNR在未来分子电子和半导体设备中的潜力.
