双极石墨烯 p-n-p 结中的电子输运与量子霍尔效应

我们开发了一种器件制备工艺，可将石墨烯图案化为任意形状的纳米结构，并利用局部静电栅极控制其电子性质。电子输运测量已被用于表征局部栅控的双极石墨烯 $p$-$n$-$p$ 结。随着 $p$ 区和 $n$ 区局部电荷密度的变化，我们在高磁场下观察到了一系列分数量子霍尔电导平台。这些源于 $p$-$n$ 界面处手性边缘态平衡的分数量子霍尔平台，表现出对边缘间背散射的敏感性；研究发现某些平台的背散射较强，而其他平台的背散射则弱得多。我们利用这一效应探讨了背散射的作用，并估算了石墨烯器件中的无序强度。