石墨烯纳米带
石墨烯 石墨烯在其价带和导带之间没有间隙,这对电子应用至关重要,因为它允许材料打开和关闭电子流。但是可以通过制作极窄的带子将带隙引入石墨烯中。例如,10 nm 宽石墨烯纳米带的密集阵列可以具有大约 0.2 eV 的带隙。石墨烯纳米带 (GNR),是具有超薄宽度的石墨烯条带 (<50 b="b"> 50> 生产
通过使用小分子前体,科学家们找到了一种精确构建石墨烯纳米带并使其具有不同形状的方法。大多数制造纳米石墨烯的途径都是自上而下的——从大块材料开始,然后将其分解,这对于制造具有可用于纳米电子学的特定尺寸结构的纳米级石墨烯带来说是很棘手的。宽度受控的 GNR 可以通过 Berry 集团展示的石墨纳米切割工艺生产,其中在石墨上应用锋利的金刚石刀会产生石墨纳米块,然后将其剥离以产生 GNR。 GNR 也可以通过解压缩或切开纳米管来生产。在图尔集团的一种这样的方法中,多壁碳纳米管通过高锰酸钾和硫酸的作用在溶液中解压缩。在另一种方法中,通过等离子体蚀刻部分嵌入聚合物膜中的纳米管来生产 GNR。根据所使用的前体,科学家们可以制作线性带状或锯齿状。因为丝带是自下而上构建而成的,所以它们的大小和形状都是相同的。最近,石墨烯纳米带已经使用离子注入随后真空或激光退火生长到碳化硅 (SiC) 衬底上。
最窄的纳米带
IBM 和加州大学河滨分校的研究人员已成功在碳化硅晶片上制造出有史以来最窄的外延石墨烯纳米带阵列。每条纳米带的宽度仅为 10 nm,仅使用传统的自上而下光刻几乎不可能实现的尺寸。基于具有所需高电流密度的 GNR 的集成电路。
研究人员声称,可以生产出尺寸可控且边缘光滑的 GNR,以获得卓越的电子传输特性。研究人员开发的制造 GNR 阵列的工艺是一种混合工艺,包括自上而下的电子束光刻步骤,也可以使用带有适当掩模的标准光刻法和涉及块的自下而上的自组装步骤来执行共聚物模板包括聚合物 PS 和 PMMA 的交替薄片,PMMA 是聚甲基丙烯酸甲酯,一种透明的热塑性塑料。
纳米材料