二维材料已成为克服纳米电子学挑战和探索新物理特性的前沿研究领域。其中,黑磷具有可调带隙和高迁移率,并且黑磷纳米带表现出优异的静电栅极控制,可以减轻纳米晶体管中的短沟道效应。然而,控制合成黑磷纳米带仍极具挑战性。在这里,复旦大学Zhang Yuanbo、Zheng Changlin、Song Yichen、中国科学院Ding Liping、中国科学技术大学Chen Xianhui报道了黑磷纳米带直接在绝缘衬底上的大面积生长。
本文要点:
1) 作者用黑磷纳米颗粒进行化学气相传输生长,并获得仅沿[100]晶体方向定向的均匀单晶纳米带。通过全面的结构计算,作者发现锯齿形边缘的自钝化是优先一维生长的关键。
2) 基于单个纳米带的场效应晶体管具有高达~104的开/关比,证实了纳米带的良好半导体行为。这些结果证明了黑磷纳米带在纳米电子器件中的潜力,也为研究黑磷中的奇异物理现象提供了一个重要平台。
Hongya Wang et.al Seeded growth of single-crystal black phosphorus nanoribbons Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-024-01830-2
https://doi.org/10.1038/s41563-024-01830-2