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石墨烯基面上的各向异性蚀刻效应

常驻编辑 科普中国 2022-05-20 各向异性   晶格   石墨   等离子体   单层   面上   纳米   样品   效应   边缘   速度   结构
(GNRs)的初步研究,首先先将机械裂解的石墨烯放在带有排列标记的sio2衬底上,然后对样品进行短y蚀刻,形成六角形凹坑,以便根据凹坑方向确定方向,然后,在室温下通过电子束光刻和O 2等离子体蚀刻,制备了宽度约为120 纳米的石墨烯带,最后通过氢等离子体蚀刻将120纳米宽的条带减小到20纳米以下,利用这种各向异性蚀刻技术和蚀刻后高温退火,可以获得具有原子级光滑边缘的GNRs,为了降低接触电阻,使用石墨烯作为接触电极,使用Ti/Au(2/20nm)金属焊片进行测量。作为比较,量子混淆而具有带隙的半导体,该特殊器件的门电压调制时的开态和关态电流变化在2个数量级以上,该装置的电阻约为50kΩ。0ik拜客生活常识网

总之,展示了一种针对石墨或石墨烯基平面的干蚀刻方法,蚀刻强烈地依赖于晶体取向,导致锯齿状边缘的形成,该蚀刻过程归因于碳原子的氢化和挥发,其蚀刻动力学与甲烷的形成相一致,这种干燥的、各向异性的蚀刻方法非常适合于石墨烯的裁剪,因为蚀刻速率可以被精确地控制,并且可以保持石墨烯的质量。这种简单、干净、可控、可扩展的技术也与现有的半导体处理技术相兼容。假设有晶片级单晶石墨烯样品,这种各向异性蚀刻技术在与标准光刻技术相结合时,将为制造大规模石墨烯纳米结构提供一个有用的工具,因此可以基于合适的起始材料和本文讲述的方法,为未来的集成石墨烯纳米器件铺平一条道路。0ik拜客生活常识网


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