自下而上的石墨烯納米帶(GNRs)的合成可能在未來的電子器件中開啟新的可能性，因為它們可調(diào)諧電子結(jié)構(gòu)很大程度上取決其定義明確的寬度和邊緣幾何形狀。例如，扶手椅邊緣的GNRs (AGNRs)表現(xiàn)出與寬度有關(guān)的帶隙。但是，到目前為止，實驗合成的AGNRs的帶隙相對較大，遠高于1eV。由于較大的肖特基勢壘和載流子有效質(zhì)量，如此大的帶隙可能會使器件性能惡化。在這里，我們描述了使用基于二溴苯基前驅(qū)體，自下而上合成出帶隙較小的AGNRs。在Au(111)上合成了兩種不同寬度的AGNR，分別為17和13個碳原子，并通過掃描探針顯微鏡和光譜研究了它們的原子和電子結(jié)構(gòu)。我們發(fā)現(xiàn)，在迄今為止報道的自下而上的AGNRs中，17-AGNRs具有最小的帶隙以及最小的電子/空穴有效質(zhì)量。17-AGNRs的成功合成為GNR電子設(shè)備的發(fā)展邁出了重要一步。
Fig. 1 自下而上合成17-和13-AGNRs。
Fig. 2 17-和13-聚合物的STM拓撲和DFT模擬。
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Fig. 3 17-和13-AGNRs的STM和DFT模擬。
Fig. 4 17-和13-AGNRs的nc-AFM表征。
Fig. 5 17-和13-AGNRs的電子狀態(tài)表征。
Fig. 6 17-和13-AGNRs的電子帶結(jié)構(gòu)。
相關(guān)研究成果于2020年由日本富士通實驗室Junichi Yamaguchi第一作者，發(fā)表在Communications Materials (https://doi.org/10.1038/s43246-020-0039-9)上。原文：Small bandgap in atomically precise 17-atom-wide armchair-edged graphene nanoribbons。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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