原子级精确扶手椅型石墨烯纳米带的能隙
材料科学
2016-09-02 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
石墨烯纳米带（GNRs）是一维（1D）结构，展现出丰富的多种电子特性1-17。因此，它们被预测为下一代纳米电子器件中的构建模块。理论上，已证明扶手椅型GNRs可根据其电子结构划分为三个族，即Na = 3p、Na = 3p + 1和Na = 3p + 2（此处Na为横跨带宽的二聚体线数量，p为整数），且即使具有相同p，三族能隙也截然不同1,3-6。然而，由于所研究扶手椅型GNRs的宽度在原子级控制非常有限7,9,10,13,17，对这一基本预测的系统性实验验证仍然缺乏。本文中，我们利用扫描隧道显微镜（STM）研究了宽度原子级明确、范围从Na = 6到Na = 26的扶手椅型GNRs的电子结构。我们的结果明确证明所有研究的扶手椅型GNRs由于量子限域而展现半导体能隙，且更重要的是，观测到的作为Na函数的能隙很好地归入三个类别，正如密度泛函理论计算3所预测。该结果表明我们可以通过简单地沿带宽添加或切除一条碳二聚体线来显著调控扶手椅型GNRs的电子特性。
引用
@article{arxiv.1601.01414,
title = {Energy gaps of atomically precise armchair graphene nanoribbons},
author = {Wen-Xiao Wang and Mei Zhou and Xinqi Li and Si-Yu Li and Xiaosong Wu and Wenhui Duan and Lin He},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.01414},
year = {2016}
}
备注
5 figures