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這里，報(bào)道了關(guān)于如何調(diào)制石墨烯晶體管的電學(xué)性質(zhì)，這反映了由2D材料和SiO2介電基板之間夾層偶極分子組成的納米厚度層的性質(zhì)。由于電場(chǎng)處于低溫度，偶極分子中超分子指令程度度部分提高，在晶體管的轉(zhuǎn)移曲線(xiàn)中出現(xiàn)了滯后現(xiàn)象可以解釋這一現(xiàn)象。用源于相同的族和適當(dāng)設(shè)計(jì)的分子與電介質(zhì)表面相互作用，滯后現(xiàn)象消失。 DFT計(jì)算證實(shí)，通過(guò)外部電場(chǎng)修飾的分子表現(xiàn)出多個(gè)能量最小值，這一情況解釋了觀察到的熱穩(wěn)定電容耦合作用。這項(xiàng)研究表明了設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)ad-hoc分子作為介電基板和石墨烯之間的中間層，是一個(gè)強(qiáng)有力的工具用于調(diào)控2D材料的電學(xué)特性。相反，石墨烯可以用作分子層穩(wěn)定性的指標(biāo)，通過(guò)深入了解偶極分子在電閘效應(yīng)下的指令動(dòng)力學(xué)。

Figure 1. 樣品設(shè)計(jì)：（a）石墨烯-分子層裝置，（b）傳統(tǒng)裝置的光學(xué)照片。

Figure 2.（a）分子1,2,3分別在SiO2基板上的N 1s XPS譜，（b）分子1,2,3分別在SiO2基板上的Si 2p XPS譜。

Figure 3. CVD石墨烯轉(zhuǎn)移到SiO2裝置上的晶體管轉(zhuǎn)移曲線(xiàn)：（a）樣品轉(zhuǎn)移到空白SiO2基板上，在室溫下測(cè)量，（b-d）基板被QZW分子層覆蓋，此時(shí)組成裝置的轉(zhuǎn)移曲線(xiàn)（分子1,2,3先后向石墨烯轉(zhuǎn)移）。

Figure 4. 石墨烯層在分子1上的阻抗隨著時(shí)間的演變圖。

Figure 5. 在施加電場(chǎng)下SiO2上的QZW分子由于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致偶極子演變。

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   該研究工作由法國(guó)斯特拉斯堡大學(xué)的Ather Mahmood等人于2019年發(fā)表在Nanoscale期刊上。原文：Tuning graphene transistors through ad hoc electrostatics induced by a nanometer-thick molecular underlayer（DOI: 10.1039/C9NR06407A）