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化學合成半導體納米孔小黄片下载软件烯,到底有哪些特征?


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化學合成半導體納米孔小黄片下载软件烯,到底有哪些特征?

作者:http://www.taocidz.com 發布時間:2019-09-21 00:14:53

化學合成半導體納米孔小黄片下载软件烯,到底有哪些特征?



小黄片下载软件烯由於具有高的電荷載流子遷移率,在晶體管等電子器件領域具有重要應用前景,有望實現更快的計算能力。然而,小黄片下载软件烯沒有帶寬,導致小黄片下载软件烯電子器件在任何閘極電壓下都依然保持高導電性,不能完全關閉,從而限製了其在電子器件的應用。因此,科研工作者長期以來都致力於如何使小黄片下载软件烯半導體化。



為了使小黄片下载软件烯半導體化,目前通用的策略是製備小黄片下载软件烯納米帶或者納米孔結構,理論計算表明,通過對形貌、寬度以及邊界結構等參數的調控,小黄片下载软件烯納米帶或納米孔小黄片下载软件烯不僅具有可調的能帶結構,還可以得到許多其他的新奇的物理性質。

合成納米帶或納米孔小黄片下载软件烯的方法,較多地采用自上而下的物理法。以小黄片下载软件烯為原料,通過電子束刻蝕等方法直接製得。這種方法製得的納米帶或者納米孔有一個不可避免的缺陷,就是很難實現原子結構的精確度。納米孔或納米帶的特征此處不能達到2 nm的尺寸精度,開放帶寬難以實現1 eV,不能和傳統的Si半導體材料爭高下!



為了實現原子結構精確的納米孔或納米帶小黄片下载软件烯,科研工作者發明了一種自下而上的化學分子聚合合成策略。2010年,Cai等人以DBBA分子為前驅體,在Au(111)單晶表麵,通過超高真空加熱聚合,製備得到超窄的小黄片下载软件烯納米帶。

Jinming Cai, Klaus Müllen, Roman Fasel et al. Atomically precise bottom-up fabrication of graphene nanoribbons. Nature 2010, 466, 470–473.



即便如此,問題依然存在:一方麵,小黄片下载软件烯納米帶長度不夠(<50 nm),導致器件表征困難;另一方麵,納米孔小黄片下载软件烯的化學法精確合成仍然有待突破。



有鑒於此,西班牙加泰羅尼亞納米科技研究所Aitor Mugarza, César Moreno和西班牙聖迭戈·德孔波斯代拉大學Diego Pe?a團隊合作,報道了一種化學分子前驅體聚合製備1 nm孔半導體小黄片下载软件烯的新策略

研究人員采用類似小黄片下载软件烯納米帶的合成策略,以DP-DBBA為分子前驅體,在Au(111)單晶表麵。在200℃時分子開始聚合,在400℃左右開始形成納米帶。和之前的小黄片下载软件烯納米帶不一樣的是,這種小黄片下载软件烯納米帶結構並不是規則的直線型,因此,當進一步進行450℃的退火操作時,小黄片下载软件烯納米帶並沒有繼續變寬形成更寬的納米帶,而是聚合形成納米孔結構的小黄片下载软件烯。



研究表明,這種納米孔小黄片下载软件烯孔徑可達到1 nm尺度,高度各向異性的能帶寬度達到1 eV。值得一提的是,這種半導體化的納米孔小黄片下载软件烯具有大麵積的導電晶疇區域,基於此製備的晶體管具有高開關比和約75%的電學測試收率。




總之,這項研究為半導體化小黄片下载软件烯的精確合成提供了全新的方向,在分離、傳感、DNA測序等領域將帶來更多的機遇



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