丹麥技術(shù)大學(xué)在石墨烯電子學(xué)方面取得重大突破

【據(jù)歐盟旗艦計(jì)劃網(wǎng)站2019年2月19日報(bào)道】 歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃的合作伙伴丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)的科研人員發(fā)明了一種新的納米掩膜技術(shù)，解決了有效制造石墨烯電子器件的難題，可以在不破壞其電子性質(zhì)的前提下以納米尺度對石墨烯進(jìn)行切割。由于石墨烯只有一個(gè)原子的厚度，即使很小的缺陷和雜質(zhì)都會影響其性能，制造過程中控制其電性能一直極其困難的。DTU的科研人員自2010年起，就一直在嘗試通過制作非常精細(xì)帶孔掩膜來調(diào)整石墨烯的電學(xué)特性，目前取得了明顯的進(jìn)展。

研究人員使用另外一種2D材料六方氮化硼對石墨烯進(jìn)行了封裝，其性質(zhì)與石墨烯非常相似，但是電絕緣的。然后非常小心地利用納米光刻技術(shù)在氮化硼保護(hù)層上鉆出直徑約20納米的納米孔，這些孔彼此間隔只有12納米。這樣的精度使通過石墨的電流能夠比傳統(tǒng)光刻納米石墨烯高出2~3個(gè)數(shù)量級。研究人員稱，利用這種技術(shù)能夠控制石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)納米電子器件的確定性設(shè)計(jì)，從而制造出絕緣體、晶體管、導(dǎo)體甚至超導(dǎo)體，朝研制極小尺寸的新型電子器件邁出一大步。該項(xiàng)研究是歐盟石墨烯旗艦計(jì)劃的一部分，相關(guān)論文《Lithographic band structure engineering of graphene》已在Nature Nanotechnology期刊上發(fā)表。