Fluorinated graphene and hexagonal boron nitride as ALD seed layers for graphene-based van der Waals heterostructures
Fluorinated graphene and hexagonal boron nitride as ALD seed layers for graphene-based van der Waals heterostructures
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氟化石墨烯和六方氮化硼作为 ALD 种子层用于石墨烯基范德华异质结构
DOI：
10.1088/0957-4484/25/35/355202
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发表时间：
2014-09
期刊：
影响因子：
3.5
通讯作者：
Yu, Bin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hasan, Tawfique;Wang, Xinran;Luo, Jikui;Yu, Bin
通过原子层沉积（ALD）技术制备的超薄介电材料通常用于石墨烯电子器件。利用包含范德华 (vdW) 相互作用的第一性原理密度泛函理论计算，我们证明单侧氟化石墨烯 (SFG) 和六方氮化硼 (h-BN) 表现出较大的物理吸附能以及与基于 H2O 的 ALD 前驱体的强静电相互作用，表明它们作为石墨烯上电介质生长的 ALD 种子层的潜力。在石墨烯-SFG vdW 异质结构中，由于 SFG 的垂直本征极化，ALD 前驱体吸附在 SFG 表面上后，石墨烯被 n 掺杂。然而，由于 h-BN 的面内固有极化，石墨烯-h-BN vdW 异质结构有助于保留底层石墨烯的固有特性。根据实际器件设计需求选择SFG或BN作为ALD种子层，石墨烯vdW异质结构可能会在低维电子领域得到应用。
Ultrathin dielectric materials prepared by atomic-layer-deposition (ALD) technology are commonly used in graphene electronics. Using the first-principles density functional theory calculations with van der Waals (vdW) interactions included, we demonstrate that single-side fluorinated graphene (SFG) and hexagonal boron nitride (h-BN) exhibit large physical adsorption energy and strong electrostatic interactions with H2O-based ALD precursors, indicating their potential as the ALD seed layer for dielectric growth on graphene. In graphene-SFG vdW heterostructures, graphene is n-doped after ALD precursor adsorption on the SFG surface caused by vertical intrinsic polarization of SFG. However, graphene-h-BN vdW heterostructures help preserving the intrinsic characteristics of the underlying graphene due to in-plane intrinsic polarization of h-BN. By choosing SFG or BN as the ALD seed layer on the basis of actual device design needs, the graphene vdW heterostructures may find applications in low-dimensional electronics.
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DOI：
10.1038/s43586-022-00151-5
发表时间：
2014-03
期刊：
Nature Reviews Methods Primers
影响因子：
--
作者：
R. Gorbachev
通讯作者：
R. Gorbachev
影响因子：
3.7
作者：
NEUGEBAUER, J;SCHEFFLER, M
通讯作者：
SCHEFFLER, M
影响因子：
3.7
作者：
Kresse, G;Furthmuller, J
通讯作者：
Furthmuller, J
影响因子：
--
作者：
HARE, EF;SHAFRIN, EG;ZISMAN, WA
通讯作者：
ZISMAN, WA
影响因子：
10.8
作者：
Koppens, Frank H. L.;Chang, Darrick E.;Javier Garcia de Abajo, F.
通讯作者：
Javier Garcia de Abajo, F.