Adv. Sci.:2D材料中的亚纳米电子束相图案化

低维材料技术 材料技术
芯知汇    2022-06-23    109



成果介绍
多晶型二维(2D)材料中的相图案化提供了超出其原始结构所能达到的多种性质。如果精确可控,相变可以为纳米级器件和超大规模集成带来令人兴奋的新应用。
有鉴于此,近日,香港理工大学赵炯教授,中国人民大学季威教授和香港城市大学李淑惠教授(共同通讯作者)等合作研究发现聚焦电子束能够触发2D ReS2和ReSe2层中从半导体性T相到金属性T’和T相的相变,即使在亚纳米尺度上也能呈现超精确的相图案化技术。基于连锁效应和应变分析,阐明了在2D层中产生原子空位和引入大量面内压缩应变的相变机制。这种原位高分辨率扫描透射电子显微镜(STEM)和原位电学表征与原子结构、电子性质和相变机制的密度泛函理论(DFT)计算结果非常吻合。因此,基于这种图案化技术开发了2D晶界工程和电接触工程。该图案化方法在超精密电子束光刻中表现出巨大的潜力,有望作为未来原子级器件的可扩展自上而下制造方法。

图文导读

图1. 1L ReS2中的多晶性和一维(1D)相图案化。

图2. 1L ReS2中的2D相图案化和1L ReS2应变效应的计算结果。


图3. 通过电子束相图案化进行晶界工程。


图4. 1L ReS2上电子束图案化的放大和电接触工程。

文献信息
Sub-Nanometer Electron Beam Phase Patterning in 2D Materials
(Adv. Sci., 2022, DOI:10.1002/advs.202200702)



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