Transparent Conductive Two-Dimensional Titanium Carbide Epitaxial Thin Films.
Transparent Conductive Two-Dimensional Titanium Carbide Epitaxial Thin Films.
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DOI：
10.1021/cm500641a
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发表时间：
2014-04-08
影响因子：
8.6
通讯作者：
Barsoum, Michel W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Halim, Joseph;Lukatskaya, Maria R.;Cook, Kevin M.;Lu, Jun;Smith, Cole R.;Naslund, Lars-Ake;May, Steven J.;Hultman, Lars;Gogotsi, Yury;Eklund, Per;Barsoum, Michel W.
自从石墨烯被发现以来，人们对二维(2D)材料的探索大大加强。最近，人们发现了一类新的二维过渡金属碳化物和碳氮化物(MXenes)，它兼具导电性和亲水性，是一种罕见的组合。到目前为止，MXenes已被生产成粉末、片状和胶体溶液。在此，我们报道了在HF或NH4Hf_2水溶液中，由溅射沉积的Ti3AlC2薄膜选择性地刻蚀Al制备∼1×1cm2 Ti3C2薄膜。用NH4Hf2刻蚀的薄膜厚度约为19 nm，在可见光到红外范围内透过率为∼的90%，并表现出低至∼100K的金属导电性，在100K以下，薄膜的电阻率随着温度的降低而增加，并表现出负磁电阻--这两个观察结果都与许多2D缺陷固体的弱局域化现象相一致。这一进展为MXenes在电子、光子和传感应用中的使用打开了大门。
Since the discovery of graphene, the quest for two-dimensional (2D) materials has intensified greatly. Recently, a new family of 2D transition metal carbides and carbonitrides (MXenes) was discovered that is both conducting and hydrophilic, an uncommon combination. To date MXenes have been produced as powders, flakes, and colloidal solutions. Herein, we report on the fabrication of ∼1 × 1 cm2 Ti3C2 films by selective etching of Al, from sputter-deposited epitaxial Ti3AlC2 films, in aqueous HF or NH4HF2. Films that were about 19 nm thick, etched with NH4HF2, transmit ∼90% of the light in the visible-to-infrared range and exhibit metallic conductivity down to ∼100 K. Below 100 K, the films’ resistivity increases with decreasing temperature and they exhibit negative magnetoresistance—both observations consistent with a weak localization phenomenon characteristic of many 2D defective solids. This advance opens the door for the use of MXenes in electronic, photonic, and sensing applications.
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影响因子：
56.9
作者：
Nair, R. R.;Blake, P.;Geim, A. K.
通讯作者：
Geim, A. K.
影响因子：
56.9
作者：
Lukatskaya, Maria R.;Mashtalir, Olha;Gogotsi, Yury
通讯作者：
Gogotsi, Yury
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作者：
Bolotin, K. I.;Sikes, K. J.;Stormer, H. L.
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Stormer, H. L.
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作者：
Naguib, Michael;Mashtalir, Olha;Barsoum, Michel W.
通讯作者：
Barsoum, Michel W.
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作者：
Eklund, P.;Beckers, M.;Hultman, L.
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