石墨烯纳米技术-现代微型机器的新纳米技术“砖”

时间:2020-05-10 21:06 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

石墨烯纳米技术-现代微型机器的新纳米技术“砖”

日本先进科学技术研究所(JAIST)的研究人员利用氦离子束显微镜成功地在大范围内制备了悬浮石墨烯纳米微粒。在1.2 m长、500 nm宽的悬浮石墨烯上均匀分布6nm直径的纳米孔。通过系统地控制间距(纳米孔中心到纳米孔中心)从15nm到50nm,获得了一系列稳定的石墨烯纳米粒子器件。这为研究石墨烯纳米微粒在气体传感、声子工程和量子技术中的应用提供了一种实用的方法。

石墨烯具有优异的电学、热学和光学性能,在未来十年内有望得到广泛应用。它也是代替硅来制造下一代电路的潜在候选者。然而,在没有带隙的情况下,将石墨烯用作场效应晶体管(fet)并非易事。研究人员试图将石墨烯片切成一小片石墨烯纳米带,并成功观察到带隙开口。然而,石墨烯纳米带的电流太低,不足以驱动集成电路。在这种情况下,通过在石墨烯上引入周期性的纳米孔,石墨烯纳米粒子被指出,这也被认为是非常小的石墨烯纳米带阵列。

Fayong刘博士和教授领导的研究小组已经证明Hiroshi MIZUTA与研究所的研究人员合作先进科技工业(产业)大面积悬浮石墨烯nanomesh迅速实现由氦离子束显微镜sub-10 nm纳米孔直径和控制球。氦离子束铣削技术与低速瞬变电磁法成像相比,克服了速度限制,同时提供了较高的成像分辨率。通过初步的电测量,发现石墨烯纳米粒子的热活化能随着孔隙率的增加呈指数增长。这立即为带隙工程提供了一种超越传统纳米带方法的新方法。该团队计划继续探索石墨烯纳米微粒在声子工程中的应用。

石墨烯纳米是一种新型的材料。用于现代微机械系统。从理论上讲,我们可以在原来的悬浮石墨烯上产生多种周期性的图案,使器件的性能朝着特定的应用方向调整,特别是纳米尺度的热管理;Mizuta实验室的负责人Hiroshi Mizuta教授说。Mizuta实验室目前正在开发石墨烯基器件的电气和热特性,用于基础物理和潜在的应用,如气体传感器和热整流器。其目标是利用石墨烯构建绿色世界。

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参考文献:氦离子束研磨石墨烯纳米电导可调;刘法勇,王忠旺,大豆中尾,小川新一,盛田裕纪,马立克·施密特,梅伊沙·哈奇,马诺哈朗·穆鲁加纳汗和水田博史,2020年4月7日,微型机器。

DOI: 10.3390 / mi11040387

本研究由日本科学促进协会(JSPS)资助的科学研究补助金(No. 18H03861, 19H05520)资助。

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