At forme atomisk tynde materialer i suspenderede strukturer

Forskere ved Tohoku University har realiseret wafer-skala og højtydende syntese af suspenderede grafen nanobånd. Den unikke vækstdynamik er blevet belyst ved at sammenligne eksperimenter, molekylær dynamik simuleringer og teoretiske beregninger lavet med forskere fra University of Tokyo og Hokkaido University.

Tilføjelse af en mekanisk grad af frihed til de elektriske og optiske egenskaber af atomisk tynde materialer kan give en fremragende platform til at undersøge forskellige optoelektriske fysik og enheder med mekanisk bevægelsesinteraktion. Den store fabrikation af sådanne atomært tynde materialer med suspenderede strukturer, forbliver en udfordring.

Ledet af Associate Prof. Toshiaki Kato, holdet har brugt en bottom-up tilgang til at demonstrere wafer-skala, højtydende syntese af suspenderet grafen nanobånd. Denne metode har kastet lys over vækstdynamikken. Det er muligt at integrere over 1, 000, 000 suspenderede grafen nanobånd i wafer-skala substrat med et højt udbytte på over 90 %.

"At forme atomisk tynde materialer i suspenderede strukturer kan give en levedygtig platform for mekaniske oscillatorer i nanoskala, " siger Kato.

Grafen nanobånd er strimler af grafen med kvasi 1D struktur (bredde ~ nogle få tiere nm, længde, ~ få μm). Forskellig fra 2D grafen, graphene nanoribbon inkluderer båndgab afhængigt af dets bredde og kantstrukturer. Det forventes at blive brugt i næste generation af højtydende optoelektriske halvlederapplikationer.

Kato tilføjer, "Aktualiseringen af ​​højudbytte og wafer-skala syntese af suspenderet grafen nanobånd vil have en indvirkning på studiet af grafen nanobånd, og bruges i praktiske applikationer inden for en lang række områder."

Detaljer om denne undersøgelse blev offentliggjort online den 2. juni i Naturkommunikation .