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双层石墨烯在栅压调控下的各向异性刻蚀

王国乐 谢立 陈鹏 杨蓉 时东霞 张广宇

双层石墨烯在栅压调控下的各向异性刻蚀

王国乐, 谢立, 陈鹏, 杨蓉, 时东霞, 张广宇
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  • 石墨烯纳米结构在纳电子学研究领域表现出了良好的应用前景.氢等离子体各向异性刻蚀技术是加工石墨烯精细纳米结构的关键技术之一,可以实现10 nm以下平整的锯齿型石墨烯纳米带的可控加工.本文系统研究了外加电场对石墨烯各向异性刻蚀效应的影响,利用外加栅压实现了氧化硅衬底上的双层石墨烯各向异性刻蚀速率的调控.在30 V栅压变化范围内,刻蚀速率比可达45.由此不仅可以提高大批量加工石墨烯纳米结构的效率,还可以实现5 nm以下极小尺寸石墨烯纳米带的可控加工.研究结果为石墨烯精细纳米结构器件的高效批量加工提供了思路.
      通信作者: 杨蓉, ryang@iphy.ac.cn;gyzhang@iphy.ac.cn ; 张广宇, ryang@iphy.ac.cn;gyzhang@iphy.ac.cn
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB934500,2013CBA01602)、国家自然科学基金(批准号:91223204,61325021,11574361,91323304)和中国科学院B类先导项目(批准号:XDB07010100)资助的课题.
    [1]

    Kim K, Choi J Y, Kim T, Cho S H, Chung H J 2011 Nature 479 338

    [2]

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    [10]

    Long M, Liu E F, Wang P, Gao A Y, Xia H, Luo W, Wang B G, Zeng J W, Fu Y J, Xu K, Zhou W, L Y Y, Yao S H, Lu M H, Chen Y F, Ni Z H, You Y M, Zhang X A, Qin S Q, Shi Y, Hu W D, Xing D Y, Miao F 2016 Nano Lett. 16 2254

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    Magda G Z, Jin X Z, Hagymási I, Vancsó P, Osváth Z, Nemes-Incze P, Hwang C, Biró L P, Tapasztó L 2014 Nature 514 608

    [12]

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    Ferrari A C, Meyer J C, Scardaci V, Casiraghi C, Lazzeri M, Mauri F, Piscanec S, Jiang D, Novoselov K S, Roth S, Geim A K 2006 Phys. Rev. Lett. 97 187401

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    Magda G Z, Jin X Z, Hagymási I, Vancsó P, Osváth Z, Nemes-Incze P, Hwang C, Biró L P, Tapasztó L 2014 Nature 514 608

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-07-22
  • 修回日期:  2016-08-12
  • 刊出日期:  2016-10-05

双层石墨烯在栅压调控下的各向异性刻蚀

  • 1. 中国科学院物理研究所, 北京凝聚态物理国家实验室, 北京 100190;
  • 2. 北京纳米材料与纳米器件重点实验室, 北京 100190;
  • 3. 量子物质科学协同创新中心, 北京 100190;
  • 4. 中国科学院大学物理学院, 北京 100190
  • 通信作者: 杨蓉, ryang@iphy.ac.cn;gyzhang@iphy.ac.cn ; 张广宇, ryang@iphy.ac.cn;gyzhang@iphy.ac.cn
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB934500,2013CBA01602)、国家自然科学基金(批准号:91223204,61325021,11574361,91323304)和中国科学院B类先导项目(批准号:XDB07010100)资助的课题.

摘要: 石墨烯纳米结构在纳电子学研究领域表现出了良好的应用前景.氢等离子体各向异性刻蚀技术是加工石墨烯精细纳米结构的关键技术之一,可以实现10 nm以下平整的锯齿型石墨烯纳米带的可控加工.本文系统研究了外加电场对石墨烯各向异性刻蚀效应的影响,利用外加栅压实现了氧化硅衬底上的双层石墨烯各向异性刻蚀速率的调控.在30 V栅压变化范围内,刻蚀速率比可达45.由此不仅可以提高大批量加工石墨烯纳米结构的效率,还可以实现5 nm以下极小尺寸石墨烯纳米带的可控加工.研究结果为石墨烯精细纳米结构器件的高效批量加工提供了思路.

English Abstract

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