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面向未来高性能电子器件的石墨烯纳米带

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吕博赛, 娄硕, 沈沛约, 史志文. 2024: 面向未来高性能电子器件的石墨烯纳米带, 物理, 53(10): 683-690. doi: 10.7693/wl20241003
引用本文: 吕博赛, 娄硕, 沈沛约, 史志文. 2024: 面向未来高性能电子器件的石墨烯纳米带, 物理, 53(10): 683-690. doi: 10.7693/wl20241003
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LYU Bo-Sai, LOU Shuo, SHEN Pei-Yue, SHI Zhi-Wen. 2024: Graphene nanoribbons for next-generation high-performance electronics, Physics, 53(10): 683-690. doi: 10.7693/wl20241003
Citation: LYU Bo-Sai, LOU Shuo, SHEN Pei-Yue, SHI Zhi-Wen. 2024: Graphene nanoribbons for next-generation high-performance electronics, Physics, 53(10): 683-690. doi: 10.7693/wl20241003
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面向未来高性能电子器件的石墨烯纳米带

  • 1 上海交通大学物理与天文学院 人工结构及量子调控教育部重点实验室 上海 200240;

  • 2 日内瓦大学量子材料物理系 瑞士日内瓦 1211

    • 通讯作者: 史志文, email:zwshi@sjtu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家重点基础研发计划(批准号：2022YFA1402702；2021YFA1202902)、国家自然科学基金(批准号：1207040057；1237042375)资助项目

Graphene nanoribbons for next-generation high-performance electronics

  • 1 Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;

  • 2 Department of Quantum Matter Physics, University of Geneva, Geneva 1211, Switzerland

    • Corresponding author: SHI Zhi-Wen, email:zwshi@sjtu.edu.cn

  • 摘要: 石墨烯纳米带具有可调节的带隙和较高的载流子迁移率，是未来高性能纳米电子器件的理想候选材料之一。然而，可用于电子器件的高质量石墨烯纳米带的制备一直是一个巨大挑战。文章关注高质量石墨烯纳米带的制备，重点介绍近年来采用金属纳米颗粒催化生长纳米带方面的重要进展，尤其是运用该技术在六方氮化硼层间嵌入式生长超高质量石墨烯纳米带的最新成果。基于这种层间纳米带的场效应晶体管表现出优异的性能，有望在将来的碳基纳米电子器件中扮演重要的角色。最后讨论该领域未来可能面临的机遇与挑战。
    Abstract: Graphene nanoribbons possess a tunable bandgap and high carrier mobility, making them an ideal candidate for future high-performance nanoelectronic devices. However, the preparation of high-quality nanoribbons suitable for electronic applications has been a significant challenge. This article focuses on their nanoparticle-catalyzed fabrication and the use of this technique in growing high-quality nanoribbons embedded within hexagonal boron nitride stacks. Field-effect transistors based on this structure demonstrate excellent performance, showing promise for future carbon-based nanoelectronics. Finally, we explore the potential opportunities and challenges in this field.
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  • Geim A K. Science, 2009, 324:1530
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-06-20

面向未来高性能电子器件的石墨烯纳米带

    通讯作者: 史志文, email:zwshi@sjtu.edu.cn
  • 1 上海交通大学物理与天文学院 人工结构及量子调控教育部重点实验室 上海 200240;
  • 2 日内瓦大学量子材料物理系 瑞士日内瓦 1211
  • 收稿日期:  2024-06-20
基金项目: 

摘要: 石墨烯纳米带具有可调节的带隙和较高的载流子迁移率，是未来高性能纳米电子器件的理想候选材料之一。然而，可用于电子器件的高质量石墨烯纳米带的制备一直是一个巨大挑战。文章关注高质量石墨烯纳米带的制备，重点介绍近年来采用金属纳米颗粒催化生长纳米带方面的重要进展，尤其是运用该技术在六方氮化硼层间嵌入式生长超高质量石墨烯纳米带的最新成果。基于这种层间纳米带的场效应晶体管表现出优异的性能，有望在将来的碳基纳米电子器件中扮演重要的角色。最后讨论该领域未来可能面临的机遇与挑战。

English Abstract

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