通过液-液界面逐层组装制备超薄高质量纳米片网络
介观与纳米尺度物理
2024-10-23 v1
摘要
可 solution 处理的二维材料是广泛应用于印刷电子器件的理想候选材料。然而，最大化其潜能作用力于将纳米片在溶液相中处理成具有接近于单个纳米片载流子迁移率(Net)的高质量网络。在实际应用中，纳米片之间的接缝会限制电子导电性，该接缝电阻(RJ)与纳米片电阻(RNS)之比决定了网络的迁移率。因此，实现RJ/RNS<1是二维材料在印刷电子器件中实现的关键步骤。本文利用先进的液体界面沉积工艺最大化纳米片的对齐和网络均匀性，从而降低RJ。我们以石墨和MoS为模型材料，分别实现了RJ/RNS为0.5和0.2。所得石墨网络表现出导电性为Net = 5 \times 10 S/m，而半导体MoS网络则实现了纪录级的迁移率Net = 30 cm/Vs，两者均实现极薄网络厚度(tNet <10 nm)。最后，我们表明该沉积工艺与非层状准二维材料如银纳米片(AgNS)相容，实现了厚度<100 nm的网络导电性接近银的体块导电性。我们相信本工作是首次报告RJ/RNS<1的纳米片网络，为未来的二维材料印刷电子技术发展指明了方向。
引用
@article{arxiv.2410.16952,
title = {Production of Ultra-Thin and High-Quality Nanosheet Networks via Layer-by-Layer Assembly at Liquid-Liquid Interfaces},
author = {Joseph Neilson and Eoin Caffrey and Oran Cassidy and Cian Gabbett and Kevin Synnatchke and Eileen Schneider and Jose M. Munuera and Tian Carey and Max Rimmer and Zdenek Sofer and Janina Maultzsch and Sarah J. Haigh and Jonathan N. Coleman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.16952},
year = {2024}
}