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通过离子铣削超薄刻蚀掩模制备高质量石墨烯超晶格

介观与纳米尺度物理 2023-02-03 v2 材料科学

摘要

纳米加工研究致力于缩小图形特征尺寸。在当前最先进的技术中,使用电子束光刻可将微米级区域图形化至约30 nm间距的特征。我们的工作展示了一种新型纳米加工技术,其允许图形化间距低至16 nm的周期性结构。它基于聚焦离子束铣削悬浮膜,具有电子束光刻典型的极小邻近效应。随后将这些膜转移并用作硬刻蚀掩模。我们通过使用薄石墨图形化栅极电极在单层石墨烯中工程化超晶格势来基准测试我们的技术。我们的电子输运表征显示出高质量的超晶格特性和丰富的Hofstadter蝴蝶谱。我们的技术为在二维材料中实现极短周期超晶格开辟了道路,其可与天然莫尔系统相比拟,但具有控制晶格对称性和强度的能力。这可以为通用固态量子模拟器平台和相关电子相的研究铺平道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.14027,
  title  = {Engineering high quality graphene superlattices via ion milled ultra-thin etching masks},
  author = {David Barcons Ruiz and Hanan Herzig Sheinfux and Rebecca Hoffmann and Iacopo Torre and Hitesh Agarwal and Roshan Krishna Kumar and Lorenzo Vistoli and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Adrian Bachtold and Frank H. L. Koppens},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14027},
  year   = {2023}
}