单层石墨烯微米尺度图案化和功能化:调控电子传输特性

编号：CYYJ04271

篇名：单层石墨烯微米尺度图案化和功能化:调控电子传输特性

作者：崔苗苗 韩联欢 曾兰平 郭佳瑶 宋维英 刘川 吴元菲 罗世翊 刘云华 詹东平

关键词： 石墨烯图案化 电子传输 电化学溴化 光刻 全石墨烯器件

机构： 厦门大学化学化工学院化学系 厦门大学萨本栋微纳米科学与技术研究所机电工程系 华中科技大学国家CAD支撑软件工程研究中心

摘要： 石墨烯具有优异的物理特性,如单原子厚度、极高的载流子迁移率等。然而,其零带隙的半金属特性限制了题在高性能场效应晶体管中的应用。为此,研究者们提出了石墨烯纳米化、外场诱导、掺杂以及化学图案化等策略,以调控其带隙宽度。但是,这些方法的可控性以及稳定性还需要进一步改善。在本研究中,我们提出采用电化学溴化并结合光刻图案化调控单层石墨烯的电子传输特性,通过这种方法,成功制备了图案化的溴化石墨烯(SLGBr)。进一步研究表明,单层石墨烯的电子传输性能可以通过溴化程度来调控。当溴化程度较小时,SLGBr表现为电阻特性,且其电导随溴化程度增加而减小;当溴化程度增加到一定值时,SLGBr表现为与半导体类似的特性。本研究将为全石墨烯器件的制备提供可行的技术路线,拓展其在微电子领域的应用。