石墨烯场效应晶体管上可重构分子浓度的成像
介观与纳米尺度物理
2021-11-10 v1
摘要
在真空条件下沉积于洁净表面的吸附物，其空间排布通常无法可逆调控。本文中，我们利用扫描隧道显微镜证明，沉积在石墨烯场效应晶体管上的分子表现出可逆的、电可调的表面浓度。在 T = 4.5K 的石墨烯 FET 上，实现了对带电 F4TCNQ 分子表面浓度的连续栅极可调控制。该能力使得石墨烯器件的杂质掺杂可被精确控制，并基于分子浓度的栅极依赖性提供了一种确定分子能级对齐的新方法。栅极可调的分子浓度可由一种动态分子重排过程解释，该过程通过维持器件衬底中的费米能级钉扎来降低总电子能量。此情形下的分子表面浓度完全由器件背栅电压、其几何电容以及石墨烯狄拉克点与分子 LUMO 能级间的能量差决定。
引用
@article{arxiv.2109.07631,
title = {Imaging reconfigurable molecular concentration on a graphene field-effect transistor},
author = {Franklin Liou and Hsin-Zon Tsai and Andrew S. Aikawa and Kyler C. Natividad and Eric Tang and Ethan Ha and Alexander Riss and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Johannes Lischner and Alex Zettl and Michael F. Crommie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.07631},
year = {2021}
}