研究目的
研究金属接触在石墨烯/hBN超晶格器件中引起的应变效应,并比较二维(2D)顶接触与一维(1D)边缘接触所诱导的应变模式。
研究成果
顶接触会在石墨烯中沿两个相对的引线引入应变,形成复杂的应变模式,而边缘接触则不会。热退火会降低掺杂并增加压缩应变,使得两种接触类型的石墨烯/hBN超晶格中的扭转角趋于一致。这证实了即使在存在应变梯度的情况下,石墨烯/hBN超晶格仍具有自锁定机制。
研究不足
该研究仅限于没有顶部hBN层的半封装石墨烯/hBN器件,与完全封装的器件相比,这可能会影响应变和掺杂水平。实验技术测量应变的分辨率约为0.005%。
1:实验设计与方法选择:
制备了两种不同接触几何结构的半封装石墨烯/hBN霍尔条(二维顶接触与一维边缘接触),采用拉曼光谱成像技术测定应变与掺杂水平。
2:样本选择与数据来源:
使用单层石墨烯/hBN异质结单晶片制备霍尔条器件。
3:实验设备与材料清单:
电子束光刻(Nano Beam NB5)、PMMA(MicroChem 950K A6)、金属接触层(15/60 nm Cr/Au)、CHF3/O2反应离子等离子体刻蚀。
4:5)、PMMA(MicroChem 950K A6)、金属接触层(15/60 nm Cr/Au)、CHF3/O2反应离子等离子体刻蚀。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过电子束光刻、金属沉积及剥离工艺制备器件,采用514 nm连续波固态激光器获取拉曼光谱。
5:数据分析方法:
通过洛伦兹拟合提取石墨烯G峰与2D峰频率以确定应变和掺杂水平。
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获取完整内容-
Nano Beam NB5
NB5
Nano Beam
Electron beam lithography for device fabrication.
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PMMA
MicroChem 950K A6
MicroChem
Resist for electron beam lithography.
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Cr/Au
15/60 nm
Metal contacts for the devices.
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CHF3/O2 reactive-ion plasma
Etching the exposed contact areas of the graphene/hBN stack.
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514 nm excitation CW solid-state laser
Source for Raman spectroscopy.
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Princeton Instruments Acton SP2500 spectrometer
SP2500
Princeton Instruments
Dispersing back-scattered light for Raman spectroscopy.
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Princeton Instruments PIXIS400 CCD camera
PIXIS400
Princeton Instruments
Measuring spectra in Raman spectroscopy.
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