二维半导体材料纳米电子器件和光电器件

王根旺 侯超剑 龙昊天 杨立军 王扬

引用本文: 王根旺, 侯超剑, 龙昊天, 杨立军, 王扬. 二维半导体材料纳米电子器件和光电器件[J]. 物理化学学报, 2019, 35(12): 1319-1340. doi: 10.3866/PKU.WHXB201903010 shu
Citation:  WANG Genwang, HOU Chaojian, LONG Haotian, YANG Lijun, WANG Yang. Electronic and Optoelectronic Nanodevices Based on Two-Dimensional Semiconductor Materials[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2019, 35(12): 1319-1340. doi: 10.3866/PKU.WHXB201903010 shu

二维半导体材料纳米电子器件和光电器件

    作者简介:
    侯超剑,男,1989年生。2019年博士毕业于哈尔滨工业大学。2016年至2018年,在美国密西根州立大学电子与计算机工程系进行博士联合培养。主要研究方向:二维材料光电器件制造及表征;

    杨立军,男,1972年生。2007年博士毕业于哈尔滨工业大学。现任哈尔滨工业大学机电工程学院教授。主要研究方向:激光微纳制造、激光复合制造、微纳连接及操作、二维材料光电器件制造;
    王扬,男,1960年生。1999年博士毕业于哈尔滨工业大学。现任哈尔滨工业大学机电工程学院教授。主要研究方向:激光微纳制造、激光复合制造、无损检测、3D打印、二维材料光电器件制造;
    通讯作者: 侯超剑, houchaojian@163.com; 杨立军, yljtj@hit.edu.cn; 王扬, wyyh@hit.edu.cn
  • 基金项目:

    国家重点研发计划(2017YFB1104900)及国家自然科学基金(61773275)资助项目

摘要: 近年来,随着各领域对微电子器件集成度及性能要求的不断提高,发展基于二维半导体材料的新型高性能功能性器件成为了突破当前技术瓶颈的重要环节和关键方向。目前,作为新型二维半导体材料的代表,二维过渡金属二硫化物、二维黑磷以及范德瓦尔斯异质结凭借其在电学、热学、机械、光学等方面的优异性能已经成为了发展高性能纳米电子器件和光电器件的最具潜力的材料之一。在本综述中,首先概述了几种用于纳米器件的常见二维材料,分析了材料的结构、性能及其在纳米器件中的应用,其次重点对基于过渡金属二硫化物、黑磷以及由其衍生的范德瓦尔斯异质结的纳米电子器件和光电器件的最新研究进展进行讨论,最后对目前二维半导体纳米器件所面临的挑战以及未来的发展方向进行总结及分析,从而为未来发展高性能功能性纳米器件提供支持。

English

    1. [1]

      https://newsroom.ibm.com/2015-07-09-IBM-Research-Alliance-Produces-Industrys-First-7nm-Node-Test-Chips (accessed Sept. 7, 2015)

    2. [2]

      Waldrop, M. M. Nature 2016, 530, 144. doi: 10.1038/530144a

    3. [3]

      Saha, P.; Banerjee, P.; Dash, D. K.; Sarkar, S. K. J. Mater. Eng. Perform. 2018, 27 (6), 2708. doi: 10.1007/s11665-018-3281-2

    4. [4]

      Pop, E. Nano Res. 2010, 3 (3), 147. doi: 10.1007/s12274-010-1019-z

    5. [5]

      Theis, T. N.; Wong, H. S. P. Comput. Sci. Eng. 2017, 19 (2), 41. doi: 10.1109/MCSE.2017.29

    6. [6]

      戴锦文, 缪小勇.电子与封装, 2015, 15 (10), 30. doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2015.0110Dai, J.; Miao, X. Electron. Packag. 2015, 15 (10), 30. doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2015.0110

    7. [7]

      Krätschmer, W.; Lamb, L. D.; Fostiropoulos, K.; Huffman, D. R. Nature 1990, 347, 354. doi: 10.1038/347354a0

    8. [8]

      Iijima, S.; Ichihashi, T. Nature 1993, 363, 603. doi: 10.1038/363603a0

    9. [9]

      Yang, G.; Zhu, C.; Du, D.; Zhu, J.; Lin, Y. Nanoscale 2015, 7 (34), 14217. doi: 10.1039/C5NR03398E

    10. [10]

      Sannino, D.; Rizzo, L.; Vaiano, V. Progress in Nanomaterials Applications for Water Purification. In Nanotechnologies for Environmental Remediation; Lofrano, G., Libralato, G., Brown, J. Eds.; Springer, Cham, Switzerland, 2017; pp. 1–24.

    11. [11]

      Perreault, F.; Faria, A. F. D.; Elimelech, M. Chem. Soc. Rev. 2015, 44 (16), 5861. doi: 10.1039/C5CS00021A

    12. [12]

      胡超, 穆野, 李明宇, 邱介山.物理化学学报, 2019, 35 (6), 572. doi: 10.3866/PKU.WHXB201806060Hu, C.; Mu, Ye.; Li M.; Qiu, J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2019, 35 (6), 572. doi: 10.3866/PKU.WHXB201806060

    13. [13]

      Chen, Z.; Yang, Z.; Chen, T.; Sun, L.; Fukuda, T. Electron Beam Introduced Metallic Nanowires Growth. In 2016 IEEE 16th International Conference on Nanotechnology (IEEE-NANO), 16th International Conference on Nanotechnology, Sendai, Japan, August 22–25, 2016; IEEE: New York, 2016, pp. 26–29.

    14. [14]

      Cui, J.; Cheng, Y.; Zhang, J.; Mei, H.; Wang, X. Appl. Sci.-Basel 2019, 9 (3), 476. doi: 10.3390/app9030476

    15. [15]

      Cui, J.; Yang, L.; Zhou, L.; Wang, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6 (3), 2044. doi: 10.1021/am405114n

    16. [16]

      Wang, Y.; Yang, Z.; Chen, T.; Yang, L.; Sun, L.; Fukuda, T. CNT Handling with Van der Waals Force Inside a SEM for FET Application. In 2016 IEEE 11th Annual International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS), 11th IEEE Annual International Conference on Nano/micro Engineered and Molecular Systems, Sendai, Japan, April 17–20, 2016; IEEE: New York, 2016, 111–116.

    17. [17]

      Ning, Y.; Qing, S.; Masahiro, N.; Huaping, W.; Zhan, Y.; Sun, L.; Huang, Q.; Fukuda, T. J. Micromech. Microeng. 2017, 27 (10), 105007. doi: 10.1088/1361-6439/aa7961

    18. [18]

      贺平, 袁方龙, 王子飞, 谭占鳌, 范楼珍.物理化学学报, 2018, 34 (11), 1250. doi: 10.3866/PKU.WHXB201804041He, P.; Yuan, F.; Wang, Z.; Tan, Z.; Fan, L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2018, 34 (11), 1250. doi: 10.3866/PKU.WHXB201804041

    19. [19]

      Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306, 666. doi: 10.1126/science.1102896

    20. [20]

      Zhang, Y.; Zhang, L.; Zhou, C. Acc. Chem. Res. 2013, 46 (10), 2329. doi: 10.1021/ar300203n

    21. [21]

      Vlassiouk, I. V.; Stehle, Y.; Pudasaini, P. R.; Unocic, R. R.; Rack, P. D.; Baddorf, A. P.; Ivanov, L. N.; Lavrik, N. V.; List, F.; Gupta, N.; et al. Nat. Mater. 2018, 17 (4), 318. doi: 10.1038/s41563-018-0019-3

    22. [22]

      Xia, F.; Wang, H.; Xiao, D.; Dubey, M. Nat. Photonics 2014, 8 (12), 899. doi: 10.1038/nphoton.2014.271

    23. [23]

      Li, M. Y.; Chen, C. H.; Shi, Y.; Li, L. J. Mater. Today 2016, 19 (6), 322. doi: 10.1016/j.mattod.2015.11.003

    24. [24]

      Wang, C.; He, Q.; Halim, U.; Liu, Y.; Zhu, E.; Lin, Z.; Xiao, H.; Duan, X.; Feng, Z.; Cheng, R.; et al. Nature 2018, 555. 231. doi: 10.1038/nature25774

    25. [25]

      Fiori, G.; Bonaccorso, F.; Iannaccone, G.; Palacios, T.; Neumaier, D.; Seabaugh, A.; Banerjee, S. K.; Colombo, L. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (10), 768. doi: 10.1038/nnano.2014.207

    26. [26]

      Acerce, M.; Voiry, D.; Chhowalla, M. Nat. Nanotechnol. 2015, 10 (4), 313. doi: 10.1038/nnano.2015.40

    27. [27]

      Wang, H.; Yu, L.; Lee, Y. H.; Shi, Y.; Hsu, A.; Chin, M. L.; Li, L. J.; Dubey, M.; Kong, J.; Palacios, T. Nano Lett. 2012, 12 (9), 4674 doi: 10.1021/nl302015v

    28. [28]

      Akinwande, D.; Petrone, N.; Hone, J. Nat. Commun. 2014, 5 (1), 5678. doi: 10.1038/ncomms6678

    29. [29]

      Xie, C.; Mak, C.; Tao, X.; Yan, F. Adv. Funct. Mater. 2017, 27 (19), 1603886. doi: 10.1002/adfm.201603886

    30. [30]

      Bonaccorso, F.; Colombo, L.; Yu, G.; Stoller, M.; Tozzini, V.; Ferrari, A. C.; Ruoff, R. S.; Pellegrini, V. Science 2015, 347, 1246501. doi: 10.1126/science.1246501

    31. [31]

      Salehzadeh, O.; Djavid, M.; Tran, N. H.; Shih, I.; Mi, Z. Nano Lett. 2015, 15 (8), 5302. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b01665

    32. [32]

      Namgung, S.; Shaver, J.; Oh, S. H.; Koester, S. J. ASC Nano 2016, 10 (11), 10500. doi: 10.1021/acsnano.6b06468

    33. [33]

      Taniguchi, K.; Matsumoto, A.; Shimotani, H.; Takagi, H. Appl. Phys. Lett. 2012, 101 (4), 042603. doi: 10.1063/1.4740268

    34. [34]

      Zhu, H.; Wang, Y.; Xiao, J.; Liu, M.; Xiong, S.; Wong, J. W.; Ye, Z.; Ye, Y.; Yin, X.; Zhang, X. Nat. Nanotechnol. 2015, 10 (2), 151. doi: 10.1038/nnano.2014.309

    35. [35]

      Mak, K. F.; McGill, K. L.; Park, J.; McEuen, P. L. Science 2014, 344, 1489. doi: 10.1126/science.1250140

    36. [36]

      Wu, J.; Schmidt, H.; Amara, K. K., Xu, X.; Eda, G.; Ö zyilmaz, B. Nano Lett. 2014, 14 (5), 2730. doi: 10.1021/nl500666m

    37. [37]

      钟雨嘉, 朱宏伟.物理, 2018, 47 (11), 704. doi: 10.7693/wl20181103Zhong, Y.; Zhu, H. Physics 2018, 47 (11), 704. doi: 10.7693/wl20181103

    38. [38]

      Lee, C.; Wei, X.D.; Kysar, J. W.; Hone, J. Science 2008, 321, 385. doi: 10.1126/science.1157996

    39. [39]

      Deng, T.; Zhang, Z. H.; Liu, Y. X.; Wang, Y. X.; Su, F.; Li, S. S.; Zhang, Y.; Li, H.; Chen, H. J.; Zhao, Z. R.; et al. Nano Lett. 2019, 19 (3), 1494. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b04099

    40. [40]

      Xu, W.; Qin, Z.; Chen, C. T.; Kwag, H. R.; Ma, Q.; Sarkar, A.; Buehler, J. B; Gracias, D. H. Sci. Adv. 2017, 3 (10), e1701084. doi: 10.1126/sciadv.1701084

    41. [41]

      王晶, 杨梅, 郑子剑, 于然波, 王丹.科学通报, 2019, 64 (5–6), 514. doi: 10.1360/N972018-01105Wang, J; Yang, M; Zheng, Z.; Yu, R.; Wang, D. Chin. Sci. Bull. 2019, 64 (5–6), 514. doi: 10.1360/N972018-01105

    42. [42]

      霍冉, 吴雨萱, 杨煜, 朴树清, 张治城, 肖佶海, 史翎.应用化学, 2019, 36 (3), 245. doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2019.03.180305Huo, R.; Wu Y.; Yang, Y.; Piao, S.; Zhang, Z.; Xiao J.; Shi, L. Chin. J. Appl. Chem. 2019, 36 (3), 245. doi: 10.11944/j.issn.1000-0518.2019.03.180305

    43. [43]

      郑超, 卢忠心.国际检验医学杂志, 2019, 40 (3), 364. doi: 10.3969/j.issn.1673-8640.2015.06.025Deng, C.; Lu, Z. Int. J. Lab. Med. 2019, 40 (3), 364. doi: 10.3969/j.issn.1673-8640.2015.06.025

    44. [44]

      Long, M.; Wang, P.; Fang, H.; Hu W. Adv. Funct. Mater. 2018, 28 (36), 1803807, doi: org/10.1002/adfm.201803807

    45. [45]

      Ajayan, P.; Kim, P.; Banerjee, K. Phys. Today 2016, 69 (9), 38. doi: 10.1063/PT.3.3297

    46. [46]

      Hou, S.; Gweon, G. H.; Fedorov, A. V.; First, P. N.; de Heer, W. A.; Lee, D. H.; Guinea, F.; Neto, A. H. C.; Lanzara, A. Nat. Mater. 2007, 6 (10), 770. doi: 10.1038/nmat2003

    47. [47]

      Wei, D.; Liu, Y.; Wang, Y.; Zhang, H.; Huang, L.; Yu, G. Nano Lett. 2009, 9 (5), 1752. doi: 10.1021/nl803279t

    48. [48]

      Bai, J.; Zhong, X.; Jiang, S.; Huang, Y.; Duan, X. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (3), 190. doi: 10.1038/nnano.2010.8

    49. [49]

      Han, M. Y.; zyilmaz, B.; Zhang, Y.; Kim, P. Phys. Rev. Lett. 2007, 98 (20), 206805. doi: 10.1103/PhysRevLett.98.206805

    50. [50]

      Grande, M.; Vincenti, M. A.; Stomeo, T.; Bianco, G. V.; de Ceglia, D.; Aközbek, N.; Petruzzelli, V.; Bruno, G.; Vittorio, M. D.; Scalora, M.; et al. Opt. Express 2015, 23 (16), 201032. doi: 10.1364/OE.23.021032

    51. [51]

      Chhowalla, M.; Liu, Z.; Zhang, H. Chem. Soc. Rev. 2015, 44 (19), 2584. doi: 10.1039/C5CS90037A

    52. [52]

      Houssa, M.; Dimoulas, A.; Molle, A. 2D Materials for Nanoelectronics, 1st ed.; CRC Press: Boca Raton, the United States, 2016; pp. 142–144.

    53. [53]

      常泰维, 刘正, 鲁亮, 孙泽昊.大学化学, 2016, 32 (4), 87. doi: 10.3866/PKU.DXHX201603009Chang, T. W.; Liu, Z.; Liang, L. U.; Sun, Z. H. Univ. Chem. 2016, 32 (4), 79. doi: 10.3866/PKU.DXHX201603009

    54. [54]

      Myron, H. W.; Freeman, A. J. Phys. Rev. B 1974, 9 (2), 481. doi: 10.1103/PhysRevB.9.481

    55. [55]

      Ataca, C.; Sahin, H.; Ciraci, S. J. Phys. Chem. C 2012, 116 (16), 8983. doi: 10.1021/jp212558p

    56. [56]

      Wang, Y.; Cong, C.; Yang, W.; Shang, J.; Peimyoo, N.; Chen, Y.; Kang, J.; Wang, J.; Huang, W.; Yu, T. Nano Res. 2015, 8 (8), 2562. doi: 10.1007/s12274-015-0762-6

    57. [57]

      Yun, W. S.; Han, S. W.; Hong, S. C.; Kim, I. G.; Lee, J. D. Phys. Rev. B 2012, 85 (3), 033305. doi: 10.1103/PhysRevB.85.033305

    58. [58]

      Wang, Q. H.; Kalantar-Zadeh, K.; Kis, A.; Coleman, J. N.; Strano, M. S. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (11), 699. doi: 10.1038/nnano.2012.193

    59. [59]

      Kang, Y.; Najmaei, S.; Liu, Z.; Bao, Y.; Wang, Y.; Zhu, X.; Halas, N. J.; Nordlander, P.; Ajayan, P. M.; Lou, J.; et al. Adv. Mater. 2014, 26 (37), 6467. doi: 10.1002/adma.201401802

    60. [60]

      Mak, K. F.; Lee, C.; Hone, J.; Shan, J.; Heinz, T. F. Phys. Rev. Lett. 2010, 105 (13), 136805. doi: 10.1103/PhysRevLett.105.136805

    61. [61]

      Splendiani, A.; Sun, L.; Zhang, Y.; Li, T.; Kim, J.; Chim, C. Y.; Galli, G.; Wang, F. Nano Lett. 2010, 10 (4), 1271. doi: 10.1021/nl903868w

    62. [62]

      Bernardi, M.; Palummo, M.; Grossman, J. C. Nano Lett. 2013, 13 (8), 3664. doi: 10.1021/nl401544y

    63. [63]

      Castellanos-Gomez, A.; Poot, M.; Steele, G. A.; van der Zant, H. S. J.; Agraït, N.; Rubio-Bollinger, G. Adv. Mater. 2012, 24 (6), 772. doi: 10.1002/adma.201103965

    64. [64]

      Castellanos-Gomez, A.; Roldán, R.; Cappelluti, E.; Buscema, M.; Guinea, F.; van der Zant, H. S. J.; Steele, G. A. Nano Lett. 2013, 13 (11), 5361. doi: 10.1021/nl402875m

    65. [65]

      Yu, L.; Ruzsinszky, A.; Perdew, J. P. Nano Lett. 2016, 16 (4), 2444. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b05303

    66. [66]

      Lembke, D.; Kis, A. ACS Nano 2012, 6 (11), 10070. doi: 10.1021/nn303772b

    67. [67]

      Li, L.; Yu, Y.; Ye, G. J.; Ge, Q.; Ou, X.; Wu, H.; Feng, D.; Chen, X. H.; Zhang, Y. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (5), 372. doi: 10.1038/nnano.2014.35

    68. [68]

      朱晋潇, 刘晓东, 薛敏钊, 陈长鑫.物理化学学报, 2017, 33 (11), 2153. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705313Zhu, J. X.; Liu, X. D.; Xue, M. Z.; Chen, C. X. Acta Phys. -Chim. Sin. 2017, 33 (11), 2153. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705313

    69. [69]

      Tran, V.; Soklaski, R.; Liang, Y.; Yang, L. Phys. Rev. B 2014, 89 (23), 235319. doi: 10.1103/PhysRevB.89.235319

    70. [70]

      Churchill, H. O. H.; Jarillo-Herrero, P. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (5), 330. doi: 10.1038/nnano.2014.85

    71. [71]

      Zhu, W.; Yogeesh, M. N.; Yang, S.; Aldave, S. H.; Kim, J. S.; Sonde, S. S.; Tao, L.; Lu, N.; Akinwande, D. Nano Lett. 2015, 15 (3), 1883. doi: 10.1021/nl5047329

    72. [72]

      Das, S.; Demarteau, M.; Roelofs, A. K. ACS Nano 2014, 8 (11), 11730. doi: 10.1021/nn505868h

    73. [73]

      Peng, X.; Copple, A.; Wei, Q. Phys. Rev. B 2014, 90 (8), 085402. doi: 10.1103/physrevb.90.085402

    74. [74]

      Çakır, D.; Sahin, H.; Peeters, F. M. Phys. Rev. B 2014, 90 (20), 205421. doi: 10.1103/PhysRevB.90.205421

    75. [75]

      Xia, F.; Wang, H.; Jia, Y. Nat. Commun. 2014, 5 (1), 4458. doi: 10.1038/ncomms5458

    76. [76]

      Fei, R.; Faghaninia, A.; Soklaski, R.; Yan, J. A.; Lo, C.; Yang, L. Nano Lett. 2014, 14 (11), 6393. doi: 10.1021/nl502865s

    77. [77]

      Qiao, J.; Kong, X.; Hu, Z. X.; Yang, F.; Ji, W. Nat. Commun. 2014, 5 (1), 4475. doi: 10.1038/ncomms5475

    78. [78]

      Castellanos-Gomez, A.; Vicarelli, L.; Prada, E.; Island, J. O.; Narasimha-Acharya, K. L.; Blanter, S.; Groenendijk, D. J.; Buscema, M.; Steele, G. A.; Alvarez, J. V.; et al. 2D Mater. 2014, 1 (2), 025001. doi: 10.1088/2053-1583/1/2/025001

    79. [79]

      Kou, L.; Chen, C.; Smith, S. C. J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6 (14), 2794. doi: 10.1021/acs.jpclett.5b01094

    80. [80]

      Çiftçi, N.O. Chemical Vapor Deposition of Boron Nitride Nanotubes. Master Dissertation, Bilkent University, Turkey, 2013.

    81. [81]

      Dean, C. R.; Young, A. F.; Meric, I.; Lee, C.; Wang, L.; Sorgenfrei, S.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kim, P.; Shepard, K. L.; et al. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (10), 722. doi: 10.1038/nnano.2010.172

    82. [82]

      Dean, C.; Young, A. F.; Wang, L.; Meric, I.; Lee, G. H.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Shepard, K.; Kim, P.; Hone, J. Solid State Commun. 2012, 152 (15), 1275. doi: 10.1016/j.ssc.2012.04.021

    83. [83]

      Choi, M. S.; Lee, G. H.; Yu, Y. J.; Lee, D. Y.; Lee, S. H.; Kim, P.; Hone, J.; Yoo, W. J. Nat. Commun. 2013, 4 (1), 1624. doi: 10.1038/ncomms2652

    84. [84]

      Lee, G. H.; Yu, Y. J.; Cui, X.; Petrone, N.; Lee, C. H.; Choi, M. S.; Lee, D. Y.; Lee, C.; Yoo, W. J.; Watanabe, K.; et al. ACS Nano 2013, 7 (9), 7931. doi: 10.1021/nn402954e

    85. [85]

      Geim, A. K.; Grigorieva, I. V. Nature 2013, 499, 419. doi: 10.1038/nature12385

    86. [86]

      Liu, Y.; Weiss, N. O.; Duan, X.; Cheng, H. C.; Huang, Y.; Duan, X. Nat. Rev. Mater. 2016, 1 (9), 16042. doi: 10.1038/natrevmats.2016.42

    87. [87]

      Novoselov, K. S.; Mishchenko, A.; Carvalho, A.; Neto, A. H. C. Science 2016, 353, aac9439. doi: 10.1126/science.aac9439

    88. [88]

      Doganov, R. A.; O'Farrell, E.; Koenig, S. P.; Yeo, Y.; Ziletti, A.; Carvalho, A.; Campbell, D. K.; Coker, D. F.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; et al. Nat. Commun. 2014, 6 (1), 6647. doi: 10.1038/ncomms7647

    89. [89]

      Guo, H.; Lu, N.; Dai, J.; Wu, X.; Cheng, Z. J. Phys. Chem. C 2014, 118 (25), 14051. doi: 10.1021/jp505257g

    90. [90]

      Hong, X.; Kim, J.; Shi, S. F.; Zhang, Y.; Jin, C.; Sun, Y.; Tongay, S.; Wu, J.; Zhang, Y. F.; Wang, F. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (9), 682. doi: 10.1038/nnano.2014.167

    91. [91]

      Sarwat, S.G.; Tweedie, M.; Porter, B.F.; Zhou, Y.; Sheng, Y.; Mol, J.; Warner, J.; Bhaskaran, H. Nano Lett. 2017, 18 (4), 2467. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b00036

    92. [92]

      谭淼, 张磊, 梁万珍.物理化学学报, 2019, 35 (4), 385. doi: 10.3866/PKU.WHXB201805291Tan, M.; Zhang, L.; Liang, W. Acta Phys. -Chim. Sin. 2019, 35 (4), 385. doi: 10.3866/PKU.WHXB201805291

    93. [93]

      Das, S.; Robinson, J. A.; Dubey, M.; Terrones, H.; Terrones, M. Ann. Rev. Mater. Res. 2015, 45 (1), 1. doi: 10.1146/annurev-matsci-070214-021034

    94. [94]

      Chhowalla, M.; Jena, D.; Zhang, H. Nat. Rev. Mater. 2016, 1 (11), 16052. doi: 10.1038/natrevmats.2016.52

    95. [95]

      Podzorov, V.; Gershenson, M. E.; Kloc, C.; Zeis, R.; Bucher, E. Appl. Phys. Lett. 2004, 84 (17), 3301. doi: 10.1063/1.1723695

    96. [96]

      Ayari, A.; Cobas, E.; Ogundadegbe, O.; Fuhrer, M. S. J. Appl. Phys. 2007, 101 (1), 014507. doi: 10.1063/1.2407388

    97. [97]

      Radisavljevic, B.; Radenovic, A.; Brivio, J.; Giacometti, V.; Kis, A. Nat. Nanotechnol. 2011, 6 (3), 147. doi: 10.1038/nnano.2010.279

    98. [98]

      Liu, T.; Liu, S.; Tu, K.H.; Schmidt, H.; Chu, L.Q.; Xiang, D.; Martin, J.; Eda, G.; Ross, C.A.; Garaj, S. Nat. Nanotechnol. 2019, 14 (3), 223. doi: 10.1038/s41565-019-0361-x

    99. [99]

      Lin, M.; Kravchenko, I.; Fowlkes, J.; Li, X.; Puretzky, A.; Rouleau, C.; Geohegan, D.; Xiao, K. Nanotechnology 2016, 27 (16), 165203. doi: 10.1088/0957-4484/27/16/165203

    100. [100]

      Bhattacharjee, S.; Ganapathi, K.; Mohan, S.; Bhat, N. Appl. Phys. Lett. 2017, 111 (16), 163501. doi: 10.1063/1.4996953

    101. [101]

      Das, S.; Chen, H. Y.; Penumatcha, A. V.; Appenzeller, J. Nano Lett. 2013, 13 (1), 100. doi: 10.1021/nl303583v

    102. [102]

      Kang, J.; Liu, W.; Banerjee, K. Appl. Phys. Lett. 2014, 104 (9), 093106. doi: 10.1063/1.4866340

    103. [103]

      Fang, H.; Chuang, S.; Chang, T. C.; Takei, K.; Takahashi, T.; Javey, A. Nano Lett. 2012, 12 (7), 3788. doi: 10.1021/nl301702r

    104. [104]

      Ross, J. S.; Klement, P.; Jones, A. M.; Ghimire, N. J.; Yan, J.; Mandrus, D. G.; Taniguchi, T.; Watanabe, K.; Kitamura, K.; Yao, W.; et al. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (4), 268. doi: 10.1038/nnano.2014.26

    105. [105]

      Choi, M. S.; Qu, D.; Lee, D.; Liu, X.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Yoo, W. J. ACS Nano 2014, 8 (9), 9332. doi: 10.1021/nn503284n

    106. [106]

      Li, H. M.; Lee, D.; Qu, D.; Liu, X.; Ryu, J.; Seabaugh, A.; Yoo, W. J. Nat. Commun. 2015, 6 (1), 6564. doi: 10.1038/ncomms7564

    107. [107]

      Du, Y.; Liu, H.; Deng, Y.; Ye, P. D. ACS Nano 2014, 8 (10), 10035. doi: 10.1021/nn502553m

    108. [108]

      Miao, J.; Zhang, S.; Cai, L.; Scherr, M.; Wang, C. ACS Nano 2015, 9 (9), 9236. doi: 10.1021/acsnano.5b04036

    109. [109]

      Prakash, A.; Cai, Y.; Zhang, G.; Zhang, Y.; Ang, K. Small 2017, 13 (5), 1602909. doi: 10.1002/smll.201602909.

    110. [110]

      Han, C.; Hu, Z.; Gomes, L.; Bao, Y.; Carvalho, A.; Tan, S.; Lei, B.; Xiang, D.; Wu, J.; Qi, D.; et al. Nano Lett. 2017, 17 (7), 4122. doi: 10.1021/acs.nanolett.7b00903

    111. [111]

      Liu, H.; Neal, A. T.; Zhu, Z.; Luo, Z.; Xu, X.; Tománek, D.; Ye, P. D. ACS Nano 2014, 8 (4), 4033. doi: 10.1021/nn501226z

    112. [112]

      Cao, X.; Guo, J. IEEE Trans. Electron Devices 2014, 62 (2), 659. doi: 10.1109/TED.2014.2377632

    113. [113]

      Buscema, M.; Groenendijk, D. J.; Steele, G. A.; van der Zant, H. S. J.; Castellanos-Gomez, A. Nat. Commun. 2014, 5 (1), 4651. doi: 10.1038/ncomms5651

    114. [114]

      Liu, Y.; Cai, Y.; Zhang, G.; Zhang, Y. W.; Ang, K. W. Adv. Funct. Mater. 2017, 27 (7), 1604638. doi: 10.1002/adfm.201604638

    115. [115]

      Island, J. O.; Steele, G. A.; van der Zant, H. S. J.; Castellanos-Gomez, A. 2D Mater. 2015, 2 (1), 011002. doi: 10.1088/2053-1583/2/1/011002

    116. [116]

      Wood, J. D.; Wells, S. A.; Jariwala, D.; Chen, K. S.; Cho, E.; Sangwan, V. K.; Liu, X.; Lauhon, L. J.; Marks, T. J.; Hersam, M. C. Nano Lett. 2014, 14 (12), 6964. doi: 10.1021/nl5032293

    117. [117]

      He, D.; Wang, Y.; Huang, Y.; Shi, Y.; Wang, X.; Duan, X. Nano Lett. 2019, 19 (1), 331. doi: 10.1021/acs.nanolett.8b03940

    118. [118]

      Hirose, K.; Osada, T.; Uchida, K.; Taen, T.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Akahama, Y. Appl. Phys. Lett. 2018, 113 (19), 163501. doi: 10.1063/1.5048233

    119. [119]

      Roy, T.; Tosun, M.; Kang, J. S.; Sachid, A. B.; Desai, S. B.; Hettick, M.; Hu, C. C.; Javey, A. ACS Nano 2014, 8 (6), 6259. doi: 10.1021/nn501723y

    120. [120]

      Avsar, A.; Vera-Marun, I. J.; Tan, J. Y.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Neto, A. H. C.; zyilmaz, B. ACS Nano 2015, 9 (4), 4138. doi: 10.1021/acsnano.5b00289

    121. [121]

      Lee, C. H.; Lee, G. H.; van der Zande, A. M.; Chen, W.; Li, Y.; Han, M.; Cui, X.; Arefe, G.; Nuckolls, C.; Heinz, T. F.; et al. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (9), 676. doi: 10.1038/nnano.2014.150

    122. [122]

      Li, M. Y.; Shi, Y.; Cheng, C. C.; Lu, L. S.; Lin, Y. C.; Tang, H. L.; Tsai, M. L.; Chu, C. W.; Wei, K. H.; He, J. H.; et al. Science 2015, 349, 524. doi: 10.1126/science.aab4097

    123. [123]

      Deng, Y.; Luo, Z.; Conrad, N. J.; Liu, H.; Gong, Y.; Najmaei, S.; Ajayan, P. M.; Lou, J.; Xu, X.; Ye, P. D. ACS Nano 2014, 8 (8), 8292. doi: 10.1021/nn5027388

    124. [124]

      Xu, J.; Jia, J.; Lai, S.; Ju, J.; Lee, S. Appl. Phys. Lett. 2017, 110 (3), 033103. doi: 10.1063/1.4974303

    125. [125]

      Liu, X.; Qu, D.; Li, H.; Moon, I.; Ahmed, F.; Kim, C.; Lee, M.; Choi, Y.; Cho, J.; Hone, J.; et al. ACS Nano 2017, 11 (9), 9143. doi: 10.1021/acsnano.7b03994

    126. [126]

      Georgiou, T.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Britnell, L.; Gorbachev, R. V.; Morozov, S. V.; Kim, Y. J.; Gholinia, A.; Haigh, S. J.; Makarovsky, O.; et al. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (2), 100. doi: 10.1038/nnano.2012.224

    127. [127]

      Yu, W. J.; Li, Z.; Zhou, H.; Chen, Y.; Wang, Y.; Huang, Y.; Duan, X. Nat. Mater. 2013, 12 (3), 246. doi: 10.1038/nmat3518

    128. [128]

      Kang, J.; Jariwala, D.; Ryder, C. R.; Wells, S. A.; Choi, Y.; Hwang, E.; Cho, J. H.; Marks, T. J.; Hersam, M. C. Nano Lett. 2016, 16 (4), 2580. doi: 10.1021/acs.nanolett.6b00144

    129. [129]

      Sarkar, D.; Xie, X.; Liu, W.; Cao, W.; Kang, J.; Gong, Y.; Kraemer, S.; Ajayan, P. M.; Banerjee, K. Nature 2015, 526, 91. doi: 10.1038/nature15387

    130. [130]

      Miao, J.; Xu, Z.; Li, Q.; Bowman, A.; Zhang, S.; Hu, W.; Zhou, Z.; Wang, C. ACS Nano 2017, 11 (10), 10472. doi: 10.1021/acsnano.7b05755

    131. [131]

      Wang, H.; Yu, L.; Lee, Y. H.; Shi, Y.; Hsu, A.; Chin, M. L.; Li, L. J.; Dubey, M.; Kong, J.; Palacios, T. Nano Lett. 2012, 12 (9), 4674. doi: 10.1021/nl302015v

    132. [132]

      Yu, L.; Zubair, A.; Santos, E. J. G.; Zhang, X.; Lin, Y.; Zhang, Y.; Palacios, T. Nano Lett. 2015, 15 (8), 4928. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b00668

    133. [133]

      Abbas, A. N.; Liu, B.; Chen, L.; Ma, Y.; Cong, S.; Aroonyadet, N.; Köpf, M.; Nilges, T.; Zhou, C. ACS Nano 2015, 9 (5), 5618. doi: 10.1021/acsnano.5b01961

    134. [134]

      Guo, J.; Wen, R.; Zhai, J.; Wang, Z. Sci. Bull. 2019, 16 (2), 128. doi: 10.1016/j.scib.2018.12.009

    135. [135]

      Ryu, B.; Yang, E.; Park, Y.; Kurabayashi, K.; Liang, X. J. Vac. Sci. Technol. B 2017, 36 (6), 06G805. doi: 10.1116/1.4991749

    136. [136]

      Wang, M.; Cai, S.; Pan, C.; Wang, C.; Lian, X.; Zhuo, Ye.; Xu, K.; Cao, T.; Pan, X.; Wang, B.; et al. Miao, F. Nat. Electronics 2018, 1 (2), 130. doi: 10.1038/s41928-018-0021-4

    137. [137]

      Sangwan, V. K.; Lee, H. S.; Bergeron, H.; Balla, I.; Beck, M. E.; Chen, K. S.; Hersam, M. C. Nature 2018, 554, 500. doi: 10.1038/nature25747

    138. [138]

      Mak, K. F.; Shan, J. Nat. Photonics 2016, 10 (4), 216. doi: 10.1038/nphoton.2015.282

    139. [139]

      Yin, Z.; Li, H.; Li, H.; Jiang, L.; Shi, Y.; Sun, Y.; Lu, G.; Zhang, Q.; Chen, X.; Zhang, H. ACS Nano 2012, 6 (1), 74. doi: 10.1021/nn2024557

    140. [140]

      Mueller, T.; Xia, F.; Avouris, P. Nat. Photonics 2010, 4 (5), 297. doi: 10.1038/nphoton.2010.40

    141. [141]

      Lee, H. S.; Min, S. W.; Chang, Y. G.; Park, M. K.; Nam, T.; Kim, H.; Kim, J. H.; Ryu, S.; Im, S. Nano Lett. 2012, 12 (7), 3695. doi: 10.1021/nl301485q

    142. [142]

      Choi, W.; Cho, M. Y.; Konar, A.; Lee, J. H.; Cha, G. B.; Hong, S. C.; Kim, S.; Kim, J.; Jena, D.; Joo, J.; et al. Adv. Mater. 2012, 24 (43), 5832. doi: 10.1002/adma.201201909

    143. [143]

      Lopez-Sanchez, O.; Lembke, D.; Kayci, M.; Radenovic, A.; Kis, A. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (7), 497. doi: 10.1038/nnano.2013.100

    144. [144]

      Zhang, W.; Huang, J. K.; Chen, C. H.; Chang, Y. H.; Cheng, Y. J.; Li, L. J. Adv. Mater. 2013, 25 (25), 3456. doi: 10.1002/adma.201301244

    145. [145]

      Lu, J.; Lu, J. H.; Liu, H.; Liu, B.; Chan, K. X.; Lin, J.; Chen, W.; Loh, K. P.; Sow, C. H. ACS Nano 2014, 8 (6), 6334. doi: 10.1021/nn501821z

    146. [146]

      Kwon, J.; Hong, Y. K.; Han, G.; Omkaram, I.; Choi, W.; Kim, S.; Yoon, Y. Adv. Mater. 2015, 27 (13), 2224. doi: 10.1002/adma.201404367

    147. [147]

      Kufer, D.; Konstantatos, G. Nano Lett. 2015, 15 (11), 7307. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b02559

    148. [148]

      Wang, X.; Wang, P.; Wang, J.; Hu, W.; Zhou, X.; Guo, N.; Huang, H.; Sun, S.; Shen, H.; Lin, T.; et al. Chu, J. Adv. Mater. 2015, 27 (42), 6575. doi: 10.1002/adma.201503340

    149. [149]

      Kang, D. H.; Kim, M. S.; Shim, J.; Jeon, J.; Park, H. Y.; Jung, W. S.; Yu, H. Y.; Pang, C. H.; Lee, S.; Park, J. H. Adv. Mater. 2015, 25 (27), 4219. doi: 10.1002/adfm.201501170

    150. [150]

      Jin, Y.; Keum, D. H.; An, S. J. Kim, J. Lee, H. S.; Lee, Y. H. Adv. Mater. 2015, 27 (37), 5534. doi: 10.1002/adma.201502278

    151. [151]

      Sun, M.; Xie, D.; Sun, Y.; Li, W.; Ren, T. Nanotechnology 2018, 29 (1), 165203. doi: 10.1088/1361-6528/aa96e9

    152. [152]

      Knight, M. W.; Sobhani, H.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Science 2011, 332, 702. doi: 10.1126/science.1203056

    153. [153]

      Sobhani, A.; Lauchner, A.; Najmaei, S.; Ayala-Orozco, C.; Wen, F.; Lou, J.; Halas, N. J. Appl. Phys. Lett. 2014, 104 (3), 031112. doi: 10.1063/1.4862745

    154. [154]

      Miao, J.; Hu, W.; Jing, Y.; Luo, W.; Liao, L.; Pan, A.; Wu, S.; Cheng, J.; Chen, X.; Lu, W. Small 2015, 11 (20), 2392. doi: 10.1002/smll.201403422

    155. [155]

      Wang, W.; Klots, A.; Prasai, D.; Yang, Y.; Bolotin, K. I.; Valentine, J. Nano Lett. 2015, 15 (11), 7440. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b02866

    156. [156]

      Hou, C.; Wang, Y.; Yang, L.; Li, B.; Cao, Z.; Zhang, Q.; Wang, Y.; Yang, Z.; Dong, L. Nano Energy 2018, 53, 734. doi: 10.1016/j.nanoen.2018.09.047

    157. [157]

      Buscema, M.; Groenendijk, D. J.; Blanter, S. I.; Steele, G. A.; van der Zant, H. S. J.; Castellanos-Gomez, A. Nano Lett. 2014, 14 (6), 3347. doi: 10.1021/nl5008085

    158. [158]

      Wu, J.; Koon, G. K. W.; Xiang, D.; Han, C.; Toh, C. T.; Kulkarni, E. S.; Verzhbitskiy, I.; Carvalho, A.; Rodin, A. S.; Koenig, S. P.; et al. zyilmaz, B. ACS Nano 2015, 9 (8), 8070. doi: 10.1021/acsnano.5b01922

    159. [159]

      Huang, M.; Wang, M.; Chen, C.; Ma, Z.; Li, X.; Han, J.; Wu, Y. Adv. Mater. 2016, 28 (18), 3481. doi: 10.1002/adma.201506352

    160. [160]

      Guo, Q.; Pospischil, A.; Bhuiyan, M.; Jiang, H.; Tian, H.; Farmer, D.; Deng, B.; Li, C.; Han, S. J.; Wang, H.; et al. Nano Lett. 2016, 16 (7), 4648. doi: 10.1021/acs.nanolett.6b01977

    161. [161]

      Hou, C.; Yang, L; Li, B.; Zhang, Q.; Li, Y.; Yue, Q.; Wang, Y.; Yang, Z.; Dong, L. Sensors 2018, 18 (6), 1668. doi: 10.3390/s18061668

    162. [162]

      Youngblood, N.; Chen, C.; Koester, S. J.; Li, M. Nat. Photonics 2012, 9 (4), 247. doi: 10.1038/nphoton.2015.23

    163. [163]

      Chen, C.; Youngblood, N.; Peng, R.; Yoo, D.; Mohr, D. A.; Johnson, T. W.; Oh, S. H.; Li, M. Nano Lett. 2017, 17 (2), 985. doi: 10.1021/acs.nanolett.6b04332

    164. [164]

      Venuthurumilli, P.; Ye, P.; Xu, X. ACS Nano 2018, 12 (5), 4861. doi: 10.1021/acsnano.8b01660

    165. [165]

      Britnell, L.; Ribeiro, R. M.; Eckmann, A.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Mishchenko, A.; Kim, Y. J.; Gorbachev, R. V.; Georgiou, T.; Morozov, S. V.; et al. Science 2013, 340, 1311. doi: 10.1126/science.1235547

    166. [166]

      Roy, K.; Padmanabhan, M.; Goswami, S.; Sai, T. P.; Ramalingam, G.; Raghavan, S.; Ghosh, A. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (11), 826. doi: 10.1038/nnano.2013.206

    167. [167]

      Yu, W. J.; Liu, Y.; Zhou, H.; Yin, A.; Li, Z.; Huang, Y.; Duan, X. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (12), 952. doi: 10.1038/nnano.2013.219

    168. [168]

      Zhang, W.; Chuu, C. P.; Huang, J. K.; Chen, C. H.; Tsai, M. L.; Chang, Y. H.; Liang, C. T.; Chen, Y. Z.; Chueh, Y. L.; He, J. H.; et al. Sci. Rep. 2014, 4 (1), 3826. doi: 10.1038/srep03826

    169. [169]

      Massicotte, M.; Schmidt, P.; Vialla, F.; Schädler, K. G.; Reserbat-Plantey, A.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Tielrooij, K. J.; Koppens, H. H. L. Nat. Nanotechnol. 2016, 11 (1), 42. doi: 10.1038/nnano.2015.227

    170. [170]

      Xue, Y.; Zhang, Y.; Liu, Y.; Liu, H.; Song, J.; Sophia, J.; Liu, J.; Xu, Z.; Xu, Q.; Wang, Z.; et al. ACS Nano 2016, 10 (1), 573. doi: 10.1021/acsnano.5b05596

    171. [171]

      Huo, N.; Yang, J.; Huang, L.; Wei, Z.; Li, S. S.; Wei, S. H.; Li, J. Small 2015, 11 (40), 5430. doi: 10.1002/smll.201501206

    172. [172]

      Flöry, N.; Jain, A.; Bharadwaj, P.; Parzefall, M.; Taniguchi, T.; Watanabe, K.; Novotny, L. Appl. Phys. Lett. 2015, 107 (12), 123106. doi: 10.1063/1.4931621

    173. [173]

      Pezeshki, A.; Shokouh, S. H. H.; Nazari, T.; Oh, K.; Im, S. Adv. Mater. 2016, 28 (16), 3216. doi: 10.1002/adma.201504090

    174. [174]

      Liu, H.; Li, D.; Ma, C.; Zhang, X.; Sun, X.; Zhu, C.; Zheng, B.; Zou, Z.; Luo, Z.; Zhu, X.; et al. Nano Energy 2019, 59, 66. doi: 10.1016/j.nanoen.2019.02.032

    175. [175]

      Ye, L.; Li, H.; Chen, Z.; Xu, J. ACS Photonics 2016, 3 (4), 692. doi: 10.1021/acsphotonics.6b00079

    176. [176]

      Kwak, D. H.; Ra, H. S.; Jeong, M. H.; Lee, A. Y.; Lee, J. S. Adv. Mater. Interfaces 2018, 5 (18), 1800671. doi: 10.1002/admi.201800671

    177. [177]

      Zheng, S.; Wu, E.; Feng, Z.; Zhang, R.; Xie, Y.; Yu, Y.; Zhang, R.; Li, Q.; Liu, J.; Pang, W.; et al. Nanoscale 2018, 10 (21), 10148. doi: 10.1039/c8nr02022a

    178. [178]

      Long, M.; Liu, E.; Wang, P.; Gao, A.; Xia, H.; Luo, W.; Wang, B.; Zeng, J.; Fu, Y.; Xu, K.; et al. Nano Lett. 2016, 16 (4), 2254. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b04538

    179. [179]

      Li, H.; Ye, L.; Xu, J. ACS Photonics 2017, 4 (4), 823. doi: 10.1021/acsphotonics.6b00778

    180. [180]

      Gong, Y.; Lei, S.; Ye, G.; Li, B.; He, Y.; Keyshar, K.; Zhang, X.; Wang, Q.; Lou, J.; Liu, Z.; et al. Nano Lett. 2015, 15 (9), 6135. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b02423

    181. [181]

      Huang, C.; Wu, S.; Sanchez, A. M.; Peters, J. J. P.; Beanland, R.; Ross, J. S.; Rivera, P.; Yao, W.; Cobden, D. H.; Xu, X. Nat. Mater. 2014, 13 (12), 1096. doi: 10.1038/nmat4064

    182. [182]

      Duan, X.; Wang, C.; Shaw, J. C.; Cheng, R.; Chen, Y.; Li, H.; Wu, X.; Tang, Y.; Zhang, Q.; Pan, A.; et al. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (12), 1024. doi: 10.1038/nnano.2014.222

    183. [183]

      Gong, Y.; Lin, J.; Wang, X.; Shi, G.; Lei, S.; Lin, Z.; Zou, X.; Ye, G.; Vajtai, R.; Yakobson, B. I.; et al. Nat. Mater. 2014, 13 (12), 1135. doi: 10.1038/nmat4091

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  63
  • 文章访问数:  2101
  • HTML全文浏览量:  255
文章相关
  • 发布日期:  2019-12-15
  • 收稿日期:  2019-03-05
  • 接受日期:  2019-04-12
  • 修回日期:  2019-04-11
  • 网络出版日期:  2019-12-17
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章