六方氮化硼hexagonal boron nitride (hBN)在疊層中，二維材料的范德華封裝是制造超高性能電子設(shè)備的一種非常有前途的方法。但用于實(shí)現(xiàn)范德瓦爾斯封裝的方法(涉及機(jī)械轉(zhuǎn)移技術(shù)的人工層疊加)難以控制、易污染、不可擴(kuò)展。

今天，上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院呂博賽Bosai Lyu，Jiajun Chen, Shuo Lou，Peiyue Shen，Jingxu Xie，武漢大學(xué)Sen文等 Wang, 歐陽(yáng)穩(wěn)根Wengengen Ouyang等，韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所（Ulsan National Institute of Science and Technology）Lu Qiu, Izaac Mitchell，F(xiàn)eng 以色列特拉維夫大學(xué)等。（Tel Aviv University）Michael Urbakh等，根據(jù)Nature的消息，在六方氮化硼hBN堆疊中，高質(zhì)量的石墨烯納米帶graphenene nanoribbons (GNRs) 直接生長(zhǎng)的無(wú)轉(zhuǎn)移。

內(nèi)嵌式石墨烯納米帶GNRs顯示出一個(gè)非常理想的特征，即長(zhǎng)度(高達(dá)0.25mm)、超窄(5nm)和具有鋸齒邊緣的同手性。AAAAAAAAAA等原子模擬說(shuō)明′-當(dāng)六方氮化硼在hBN層之間滾動(dòng)時(shí)，嵌入生長(zhǎng)的潛在機(jī)制涉及到極低的石墨烯納米帶GNR摩擦。<5nm）和具有鋸齒狀邊緣的同手性。原子模擬說(shuō)明，如在AA′-堆疊六方氮化硼hBN層之間滾動(dòng)時(shí)，嵌入生長(zhǎng)潛在機(jī)制涉及極低石墨烯納米帶GNR磨擦。

基于生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，還展示了嵌入式石墨烯納米帶GNR場(chǎng)效應(yīng)器件的無(wú)轉(zhuǎn)移制造。該器件在室溫下性能優(yōu)異，轉(zhuǎn)移率高達(dá)4600厘米2V。–1s–1、開(kāi)關(guān)比高達(dá)10E6。這樣就為基于嵌入式片層材料的高性能電子設(shè)備的自下而上制造鋪平了道路。

一作者：Bosai Lyu, Jiajun Chen, Sen Wang, Shuo Lou, Peiyue Shen, Jingxu Xie, Lu Qiu, Izaac Mitchell

通訊作者：Wengen Ouyang, Feng Ding, Michael Urbakh & Zhiwen Shi

通訊單位：上海交通大學(xué)、武漢大學(xué)、韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所、以色列特拉維夫大學(xué)

圖 1. 內(nèi)嵌式石墨烯納米帶graphenene直接生長(zhǎng) nanoribbons (GNRs)

圖 2. 長(zhǎng)內(nèi)嵌式鋸齒狀石墨烯納米帶GNR 表現(xiàn)出一維莫爾超的結(jié)構(gòu)

圖 3. 嵌入式石墨烯納米帶GNR 滾動(dòng)機(jī)理

圖 4. 基于內(nèi)嵌式graphenene nanoribbons，GNR 優(yōu)秀場(chǎng)效應(yīng)晶體管field-effect transistors，F(xiàn)ET

文獻(xiàn)鏈接

Lyu, B., Chen, J., Wang, S. et al. Graphene nanoribbons grown in hBN stacks for high-performance electronics. Nature (2024).

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07243-0

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07243-0

這篇文章是從Nature翻譯的。

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原題：“復(fù)材資訊”研究透視：Nature | 石墨烯納米帶

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