自下而上的石墨烯纳米带(GNRs)的合成可能在未来的电子器件中开启新的可能性，因为它们可调谐电子结构很大程度上取决其定义明确的宽度和边缘几何形状。例如，扶手椅边缘的GNRs (AGNRs)表现出与宽度有关的带隙。但是，到目前为止，实验合成的AGNRs的带隙相对较大，远高于1eV。由于较大的肖特基势垒和载流子有效质量，如此大的带隙可能会使器件性能恶化。在这里，我们描述了使用基于二溴苯基前驱体，自下而上合成出带隙较小的AGNRs。在Au(111)上合成了两种不同宽度的AGNR，分别为17和13个碳原子，并通过扫描探针显微镜和光谱研究了它们的原子和电子结构。我们发现，在迄今为止报道的自下而上的AGNRs中，17-AGNRs具有最小的带隙以及最小的电子/空穴有效质量。17-AGNRs的成功合成为GNR电子设备的发展迈出了重要一步。
 
 
Fig. 1 自下而上合成17-和13-AGNRs。
 
 
Fig. 2 17-和13-聚合物的STM拓扑和DFT模拟。
 
 
Fig. 3 17-和13-AGNRs的STM和DFT模拟。
 
 
Fig. 4 17-和13-AGNRs的nc-AFM表征。
 
 
Fig. 5 17-和13-AGNRs的电子状态表征。
 
 
Fig. 6 17-和13-AGNRs的电子带结构。
 
      相关研究成果于2020年由日本富士通实验室Junichi Yamaguchi第一作者，发表在Communications Materials (https://doi.org/10.1038/s43246-020-0039-9)上。原文：Small bandgap in atomically precise 17-atom-wide armchair-edged graphene nanoribbons。

摘自《石墨烯杂志》公众号：