單層石墨烯微米尺度圖案化和功能化:調(diào)控電子傳輸特性

編號：CYYJ04271

篇名：單層石墨烯微米尺度圖案化和功能化:調(diào)控電子傳輸特性

作者：崔苗苗 韓聯(lián)歡 曾蘭平 郭佳瑤 宋維英 劉川 吳元菲 羅世翊 劉云華 詹東平

關(guān)鍵詞： 石墨烯圖案化 電子傳輸 電化學(xué)溴化 光刻 全石墨烯器件

機構(gòu)： 廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)系 廈門大學(xué)薩本棟微納米科學(xué)與技術(shù)研究所機電工程系 華中科技大學(xué)國家CAD支撐軟件工程研究中心

摘要： 石墨烯具有優(yōu)異的物理特性,如單原子厚度、極高的載流子遷移率等。然而,其零帶隙的半金屬特性限制了題在高性能場效應(yīng)晶體管中的應(yīng)用。為此,研究者們提出了石墨烯納米化、外場誘導(dǎo)、摻雜以及化學(xué)圖案化等策略,以調(diào)控其帶隙寬度。但是,這些方法的可控性以及穩(wěn)定性還需要進(jìn)一步改善。在本研究中,我們提出采用電化學(xué)溴化并結(jié)合光刻圖案化調(diào)控單層石墨烯的電子傳輸特性,通過這種方法,成功制備了圖案化的溴化石墨烯(SLGBr)。進(jìn)一步研究表明,單層石墨烯的電子傳輸性能可以通過溴化程度來調(diào)控。當(dāng)溴化程度較小時,SLGBr表現(xiàn)為電阻特性,且其電導(dǎo)隨溴化程度增加而減小;當(dāng)溴化程度增加到一定值時,SLGBr表現(xiàn)為與半導(dǎo)體類似的特性。本研究將為全石墨烯器件的制備提供可行的技術(shù)路線,拓展其在微電子領(lǐng)域的應(yīng)用。