石墨烯納米帶(GNRs)和六方氮化硼(h-BN)的平面內(nèi)集成生長(zhǎng)為實(shí)現(xiàn)具有原子厚度的集成電路提供了一條有前景的途徑。然而，在h-BN晶格中制造邊緣特異性GNRs仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。在這里，我們開發(fā)了一種兩步法生長(zhǎng)方法，成功實(shí)現(xiàn)了在h-BN中嵌入小于5納米寬的之字形和扶手椅形GNRs。傳輸測(cè)量結(jié)果顯示，小于7納米寬的之字形GNRs的帶隙開口與其寬度成反比，而較窄的扶手椅型GNRs的帶隙-寬度關(guān)系表現(xiàn)波動(dòng)。在寬度為8-10 nm的之字形GNRs的傳輸曲線中觀察到明顯的電導(dǎo)峰，而在大多數(shù)扶手椅式GNRs中則沒有。之字形GNRs具有較小的磁導(dǎo)率，而扶手椅型GNRs具有較高的磁導(dǎo)率值。在h-BN中，這種邊緣特異性GNRs的集成側(cè)向生長(zhǎng)為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的納米級(jí)電路提供了一條很有前途的途徑。
Fig. 1 h-BN中嵌入的定向GNrs的合成策略。
Fig. 2 嵌入h-BN頂層的邊緣特異性納米溝槽和GNRs。
Fig. 3 通過(guò)h-BN上的GNR設(shè)備進(jìn)行電子傳輸。
Fig. 4 h-BN中相對(duì)較寬的GNrs中的場(chǎng)效應(yīng)和磁電特性。
相關(guān)研究成果于2020年由中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所Haomin Wang課題組，發(fā)表在Nature Materials(https://doi.org/10.1038/s41563-020-00806-2)上。原文：Towards chirality control of graphene nanoribbons embedded in hexagonal boron nitride。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)：
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