石墨烯的边缘刻蚀与窄化
材料科学
2010-07-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
大规模石墨烯电子学需要利用光刻图案化窄石墨烯纳米带（GNR）以实现器件集成。然而，受限于光刻分辨率，传统光刻技术只能可靠地图案化约20nm宽的GNR阵列，而室温下高开关比的场效应晶体管（FET）需要亚5nm的GNR。在此，我们设计了一种气相化学方法，在不损伤石墨烯基面的情况下从边缘进行刻蚀。该反应涉及在轻微还原环境中对石墨烯进行高温氧化，以实现可控的刻蚀速率（≤约1nm/min）。我们通过光刻制备了约20-30nm宽的GNR阵列，并利用气相刻蚀化学将纳米带窄化至<10nm。首次在室温下，由光刻图案化和窄化得到的亚5nm宽GNR半导体构建的FET实现了高达约10^4的高开关比。我们的可控刻蚀方法开辟了一种超越自上而下光刻能力的化学途径，用于控制各种石墨烯纳米结构的尺寸。
引用
@article{arxiv.1007.3226,
title = {Etching and Narrowing of Graphene from the Edges},
author = {Xinran Wang and Hongjie Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.3226},
year = {2010}
}
备注
18 pages, 4 figures, to appear in Nature Chemistry