二維材料已成為克服納米電子學(xué)挑戰(zhàn)和探索新物理特性的前沿研究領(lǐng)域。其中，黑磷具有可調(diào)帶隙和高遷移率，并且黑磷納米帶表現(xiàn)出優(yōu)異的靜電柵極控制，可以減輕納米晶體管中的短溝道效應(yīng)。然而，控制合成黑磷納米帶仍極具挑戰(zhàn)性。在這里，復(fù)旦大學(xué)Zhang Yuanbo、Zheng Changlin、Song Yichen、中國科學(xué)院Ding Liping、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)Chen Xianhui報道了黑磷納米帶直接在絕緣襯底上的大面積生長。
本文要點：
1) 作者用黑磷納米顆粒進(jìn)行化學(xué)氣相傳輸生長，并獲得僅沿[100]晶體方向定向的均勻單晶納米帶。通過全面的結(jié)構(gòu)計算，作者發(fā)現(xiàn)鋸齒形邊緣的自鈍化是優(yōu)先一維生長的關(guān)鍵。
2) 基于單個納米帶的場效應(yīng)晶體管具有高達(dá)~104的開/關(guān)比，證實了納米帶的良好半導(dǎo)體行為。這些結(jié)果證明了黑磷納米帶在納米電子器件中的潛力，也為研究黑磷中的奇異物理現(xiàn)象提供了一個重要平臺。
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
