中科院上海微系统所《Nature》子刊:面向量子电子学的石墨烯纳米带展望文章
石墨烯纳米带(GNRs)是由石墨烯晶格剪切而成的一维(1D)材料。GNRs具有高迁移率和强载流能力、可调的带隙以及多样的电学性能。这些独特的性质使GNRs有望应用于纳米尺寸的场效应晶体管(FETs)、自旋电子器件和量子信息处理的未来电子学领域。为了充分利用GNRs的这些特性,对GNRs结构性质的精确理解、原子结构的精准控制以及规模化制备是主要挑战。在过去的几年中,面向原子精准的自下而上的GNRs和异质结合成已经取得了重要的进展,这些合成方法为功能分子器件的研究提供了理想平台。同时,绝缘衬底上成功制备的半导体性GNRs有益于大规模的数字电路设计,为未来原子层厚度的集成电路开发奠定了基础。随着进一步的发展,GNRs可以被视为未来量子信息科学(QIS)中具有竞争性的候选材料。
近日,中科院上海微系统所王浩敏、谢晓明团队联合南京大学王欣然教授、美国橡树岭国家实验室李安平教授于Nature Reviews Physics发表题为“Graphene nanoribbons for quantum electronics”的展望文章。文章首先从GNRs材料制备的角度系统介绍了其在催化衬底表面的精准制造和技术相关衬底表面的规模化合成,指出了当前面临的技术瓶颈并探讨了相关解决方案。此外,文章回顾了GNRs在逻辑器件和自旋器件方面取得的成果,并就关键指标与碳纳米管(CNT)、二硫化钼(MoS2)、硅纳米片(Si NS)以及硅基5nm节点工艺的FETs进行对比,GNRs具有众多优异的性能,在未来量子电子学应用领域极具潜力。最后,文章描绘了GNRs在三维(3D)集成和量子计算方面的应用前景,并提出基于GNRs的6种器件构想。
▼往期精彩回顾▼河南理工大学《Carbon》:一种绿色、快速和创新的方法制备煤基分级多孔碳材料,用于高性能超级电容器
中科院上海微系统所《CEJ》:以高通量离域电化学剥离法制备高质量石墨烯
山东大学《Small》:碳纤维上原位生长BCN纳米管,用于具有优异循环性能的新型高温超级电容器
来源:文章来自上海微系统所网站
版权与免责声明:
① 凡本网注明"材料分析与应用"的所有作品,版权均属于材料分析与应用,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:材料分析与应用"。违者本网将追究相关法律责任。
② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。
③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起三日内与本网联系,否则视为放弃相关权利。