由于缺乏電子帶隙，常規(guī)石墨烯層無法實(shí)現(xiàn)邏輯電子學(xué)中定義斷開狀態(tài)的能力。多年來，這種特性一直是將石墨烯納入下一代場效應(yīng)晶體管所缺失的要素。在這項(xiàng)工作中，我們在6H-SiC臺面結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上生長了高質(zhì)量的扶手椅石墨烯納米帶。角度分辨光電子能譜(ARPES)和掃描隧道能譜測量揭示了由量子限制效應(yīng)驅(qū)動的與寬度相關(guān)的半導(dǎo)體間隙的發(fā)展。此外，ARPES展示了在基于石墨烯環(huán)境中實(shí)現(xiàn)的理想一維電子行為，該行為由良好分辨的子帶組成，分別沿著和穿過碳帶分散和不分散。我們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加上理論緊密結(jié)合的計(jì)算，為更深入地探索量子限制現(xiàn)象奠定了基礎(chǔ)，并可能為新型低功率電子器件開辟有趣的途徑。
Fig. 1 在6H-SiC側(cè)壁上外延生長的AGNRs結(jié)構(gòu)特性。
Fig. 2 1D受限的AGNR電子結(jié)構(gòu)。
Fig. 3 費(fèi)米表面。
Fig. 4 電子結(jié)構(gòu)垂直于碳帶方向。
相關(guān)研究成果于2020年由德國馬克斯普朗克研究所Hrag Karakachian第一作者，發(fā)表在Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-020-19051-x)上。原文：One-dimensional confinement and width-dependent bandgap formation in epitaxial graphene nanoribbons。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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