通过热退火驱动石墨烯-锗范德华界面处的化学相互作用

摘要： 尽管石墨烯具有非凡的载流子迁移率，但其缺乏电子带隙的特性限制了其在电子设备中的应用。为解决这一问题，研究人员尝试通过化学改性原始石墨烯晶格来调控其电子能带结构。虽然已取得显著进展，但通常采用的强化学方法难以实现图案化与精准控制。本研究利用晶体锗(110)与外延石墨烯之间明确的范德华界面作为共价化学反应模板：通过在超高真空条件下对化学气相沉积合成的原子级纯净石墨烯-锗界面进行退火处理，驱动锗表面与石墨烯晶格间形成化学键。扫描隧道显微镜证实这些键合位点充当了电荷散射中心，拉曼光谱独立验证了石墨烯晶格内产生了原子尺度缺陷并呈现显著密度分布。这种化学改性的石墨烯有望推动下一代纳米电子学应用发展。