Etching and narrowing of graphene from the edges

石墨烯 平版印刷术 蚀刻(微加工) 纳米技术 石墨烯纳米带 光刻 晶体管 场效应晶体管 各向同性腐蚀 化学 光电子学 材料科学 图层(电子) 量子力学 物理 电压
作者
Xinran Wang,Hongjie Dai
出处
期刊:Nature Chemistry [Springer Nature]
卷期号:2 (8): 661-665 被引量:467
标识
DOI:10.1038/nchem.719
摘要

Large-scale graphene electronics requires lithographic patterning of narrow graphene nanoribbons for device integration. However, conventional lithography can only reliably pattern ~20-nm-wide GNR arrays limited by lithography resolution, while sub-5-nm GNRs are desirable for high on/off ratio field-effect transistors at room temperature. Here, we devised a gas phase chemical approach to etch graphene from the edges without damaging its basal plane. The reaction involved high temperature oxidation of graphene in a slightly reducing environment in the presence of ammonia to afford controlled etch rate (≲1 nm min−1). We fabricated ~20–30-nm-wide graphene nanoribbon arrays lithographically, and used the gas phase etching chemistry to narrow the ribbons down to <10 nm. For the first time, a high on/off ratio up to ~104 was achieved at room temperature for field-effect transistors built with sub-5-nm-wide graphene nanoribbon semiconductors derived from lithographic patterning and narrowing. Our controlled etching method opens up a chemical way to control the size of various graphene nano-structures beyond the capability of top-down lithography. Usable electronic devices exploiting the attractive properties of graphene will require narrow ‘nanoribbons’ of the atom-thin carbon sheets. Ribbons narrower than 5 nm are desirable for effective devices, but conventional lithography is limited to 20 nm. Now, a gas-phase chemical approach for etching graphene from the edges has produced graphene nanoribbons below 5 nm.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
WXY完成签到,获得积分10
刚刚
Erin完成签到 ,获得积分10
刚刚
肉片牛帅帅完成签到,获得积分10
刚刚
源远流长完成签到,获得积分10
1秒前
我不李姐发布了新的文献求助10
1秒前
情怀应助淡淡的沛白采纳,获得10
2秒前
zoe完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
糜厉完成签到,获得积分10
3秒前
炙热的宛完成签到,获得积分10
3秒前
calendar完成签到,获得积分10
3秒前
热心雁易完成签到,获得积分10
3秒前
zz完成签到,获得积分10
3秒前
linjianbin完成签到,获得积分10
4秒前
maniac完成签到,获得积分10
4秒前
李健应助水聿_pursuing_1采纳,获得10
5秒前
独特的绿蝶完成签到,获得积分10
5秒前
锅包肉完成签到 ,获得积分10
5秒前
潇洒的诗桃完成签到,获得积分0
5秒前
6秒前
panpan发布了新的文献求助10
7秒前
呆鸥完成签到,获得积分10
7秒前
曦子曦子完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
洛杉矶的奥斯卡完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
WGOIST完成签到,获得积分10
9秒前
699565完成签到,获得积分10
9秒前
Wtony完成签到 ,获得积分10
9秒前
sandyhaikeyi完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
狄1234567发布了新的文献求助10
10秒前
羊羽发布了新的文献求助10
11秒前
黄毅完成签到,获得积分10
11秒前
Kelly完成签到,获得积分10
12秒前
JamesPei应助hyx采纳,获得30
12秒前
烤鸭本鸭完成签到,获得积分10
12秒前
自由正豪发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 1500
Handbook of the Mammals of the World – Volume 3: Primates 805
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 500
Digging and Dealing in Eighteenth-Century Rome 500
Queer Politics in Times of New Authoritarianisms: Popular Culture in South Asia 500
Manual of Sewer Condition Classification 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3068596
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2722493
关于积分的说明 7477698
捐赠科研通 2369542
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1256421
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 609576
版权声明 596835