基于原子力显微镜的石墨烯可控裁剪方法研究

摘要：

石墨烯是一种新奇的纳米材料,其电学特性与几何构型密切相关,因此特定几何构型的加工技术是石墨烯基纳米器件走入实际应用的关键.然而迄今为止,还没有能够快速、低成本实现上述目标的方法.本文提出了一种基于原子力显微镜(AFM)机械切割的石墨烯裁剪方法,实现了各种石墨烯纳米结构如纳米带、三角形等的可控加工；探索了载荷与裁剪效果之间的关系,同时结合旋转基底法实现了AFM针尖效应对切割力检测影响的有效克服,在理论和实验上系统研究了晶格切割方向对纳米切割力大小的影响.本研究表明实时切割力可以作为纳米加工过程的状态反馈信息来指引纳米切割的进行,这为实现晶格精度的石墨烯可控加工奠定了理论与实验基础,由于该方法还具有与并行探针相兼容的优点,因此有望在规模化、批量化、低成本的石墨烯基纳米器件制造中发挥重要作用.

关键词：石墨烯、原子力显微镜(AFM)、机械切割、实时反馈

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资助基金：国家自然科学基金60904095,51050110445,61175103;国家高技术研究发展计划2009AA03Z316;中国科学院和国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划资助项目

在线出版日期：2013-01-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：358-368