二维石墨烯，因为其带隙为零，在电子学和光电子学中的应用受到很大限制。一种解决方案是使用一维石墨烯纳米带(GNRs)，然而，制备边缘光滑、带隙大、迁移率高的窄而长的纳米带是一项具有挑战性的工作。近日，上海交通大学陈长鑫，SLAC国家加速器实验室Wendy L. Mao，斯坦福大学戴宏杰团队，在Nature Electronics上发文，报道了通过高压和热处理挤压碳纳米管，可以制备出具有原子光滑闭合边缘的亚10 nm宽的半导体石墨烯纳米带。可以产生窄至1.4nm的纳米带，样品中高达54%的单壁和双壁纳米管可以转化为边闭合的纳米带。

利用硝酸作为氧化剂，在高压下选择性地刻蚀压扁纳米管的边缘，制备了开边纳米带。用2.8 nm宽的边缘闭合GNR制作的场效应晶体管的通断电流比大于104，由此估算的禁带宽度约为494 meV。该器件的场效应迁移率为2443cm-2V−1s−1。

图1 |在 DAC 中进行高压和热处理的样品的原位拉曼测量

图2 |压扁的碳纳米管中的 GNRs 的 TEM 和 STEM 表征。

图3 |处理过的样品 1 和 2 以及 DWCNT 中 GNRs 的高分辨率 STEM 表征。

图4 |在高压下使用 HNO3 选择性刻蚀压扁 CNT 的边缘得到的边缘打开的 GNRs。

图5 |来自压扁的 CNT 的边缘闭合 GNRs 的 AFM 图像和拉曼测量。

图6 |来自压扁的 DWCNT 的边缘封闭 GNR的室温电测量。

文献链接：ttps://www.nature.com/articles/s41928-021-00633-6

DOI：https://doi.org/10.1038/s41928-021-00633-6

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/WE2aM4a_bg7A4ZXmwOmkYw

本文节选自“研之成理”，更多信息，点击阅读原文。