石墨纳米条带的制备、性能调控及原理型器件的设计与构筑

单层及有限层石墨由于具有独特的电子结构和许多新奇的物理特性，有望设计出相关的新型量子电子器件并实现基于单层及有限层石墨的全碳集成电路。本项目将以单层及有限层石墨纳米条带为研究对象，通过对石墨条带的可控性制备技术的研究，发展、完善与掌握石墨条带的可控制备技术；通过系统研究衬底、外场、表面吸附与修饰等对单层和有限层石墨条带电子结构和能带结构的影响与差异，深入理解相关的物理机理，并获得调控石墨条带能隙的有效方法；通过研究石墨条带边缘非完整性、拓扑缺陷等边缘效应和不同手性石墨条带的组合对其输运特性的影响和机制，改善、提高并调控石墨条带的输运特性，发现新的效应，并据此设计与构筑诸如开关器件、负微分电阻器件、量子点逻辑器件、高性能场效应器件等一些原理性的石墨条带量子器件，同时探索制备这些器件的相关关键技术，为进一步发展与完善基于石墨体系的量子电子器件提供新的技术方案或研究思路。