石墨烯纳米带（GNR）和六方氮化硼（h-BN）的平面内集成生长可以为实现原子厚度的集成电路提供有希望的途径。然而，在h-BN晶格中制造具有边缘特异性GNR仍然是一个重大挑战。

近日，中科院上海微系统所王浩敏研究员，奥地利维也纳大学Jannik C. Meyer报道了成功地控制了直接嵌入h-BN纳米沟槽中的单层GNR的手性，其方向可以通过不同的催化切割颗粒来调节。可以实现制造锯齿形（ZZ） GNRs （ZGNR）和小于5 nm的扶手椅形（AC）GNRs（AGNR）。

文章要点

1）扫描透射电子显微镜（STEM）研究表明，在石墨烯和h-BN的交界处实现了平面外延，沿GNR的边缘手性受控，同时横向发展。进一步的电学研究表明，所有窄带ZGNR的带隙均大于0.4 eV，而窄带AGNR的带隙变化较大。在8~10 nm宽的锯齿形GNR的传输曲线中观察到明显的电导峰，而在大多数扶手椅型GNR中没有电导峰。同时ZGNR的磁导率很小，而AGNR的磁导值要高得多。

2）由具有大带隙的GNR制成的晶体管在室温下具有大于10⁵的通断比，载流子迁移率高于1500 cm² V^-1 s^-1。

h-BN中边缘特定GNR的横向集成生长为实现复杂的纳米级电路提供了一条很有前途的途径。

Wang, H.S., Chen, L., Elibol, K. et al. Towards chirality control of graphene nanoribbons embedded in hexagonal boron nitride. Nat. Mater. (2020)

DOI：10.1038/s41563-020-00806-2

https://doi.org/10.1038/s41563-020-00806-2