Projektbeschreibung
Leitwerteigenschaften von Graphennanobändern auf dem Prüfstand
Graphennanobänder, schmale eindimensionale Graphenstreifen, deren Breite im Nanometerbereich angesiedelt ist, sind vielversprechende Bausteine für die Nanoelektronik. Bei der Bewertung von Kandidaten für elektronische Hochleistungsbauelemente ist es grundlegend wichtig, detaillierte Informationen über elektrische Vorgänge wie zum Beispiel den Ladungstransport innerhalb des Materials zu erhalten. Das EU-finanzierte Projekt GNR CONDUCTANCE plant die Messung des Leitwerts einzelner Graphennanobänder in lateraler planarer Konfiguration unter Einsatz von Rastertunnelmikroskopie mit mehreren Spitzen. Insbesondere werden auf einem Goldsubstrat synthetisierte Graphennanobänder mit einer Breite von 1-2 nm und einer Länge von 20-100 nm untersucht. Zur Realisierung genauer Messungen wird schwerpunktmäßig darauf geachtet werden, dass die Spitzen des Rastertunnelmikroskops stabile Kontakte zu den Graphennanobändern bilden. Um die Graphennanobänder elektrisch vom Goldsubstrat zu trennen, kommen im Projekt ultradünne isolierende NaCl-Zwischenschichten zum Einsatz.
Ziel
I will explore intrinsic charge conductance characterization of electrically decoupled individual graphene nanoribbon (GNR) in the lateral planar configuration by using two-tip scanning tunneling microscopy (STM) approach. For this purpose, on-surface synthesized GNRs of width ~1-2 nm and length <20-100 nm on metallic Au (111) surface will be considered. A unique two-tip STM microscope, which has been standardized at the host’s lab (in CEMES-CNRS), will be used for its excellent vertical (z) stability (Δz <2 pm) of piezo scanners to control the tip-to-GNR contacts. With ultimate precision, the proposed approach reserves atomic cleanliness under ultrahigh vacuum (UHV) starting from on-surface GNR synthesis on metallic Au(111) surface till the end of two-tip STM conductance characterization. We will use intermediate atomic thin layers of insulating gap sodium chloride (NaCl) to electrically decouple GNR from the Au(111) surface during charge conductance measurements with electrically disconnected substrate (floating substrate potential). We focus on the fundamental challenges associated with the two-tip charge conductance measurements of GNR, notably, establishment of stable STM tip point contacts to the GNR. Indeed, different types of contact configurations are expected depending on the tip-to-GNR distance, such as tunneling, van der Waals, chemical and mechanical, which can be monitored by recording the jump-to-contact characteristics (tunneling current vs tip height (I-z) spectra). Conductance characteristics of GNR are investigated in tip-to-tip configuration through planar GNR, which include current-voltage (I-V), voltage dependent resistance R(V), conductance G = I/V, differential conductance (dI/dV), current decay with tip-to-GNR distance (dI/dz), etc. Overall, we are determined to provide an atomic clean approach to explore the conductance characteristics of molecular GNR (width ~1-2 nm and length <20-100 nm).
Wissenschaftliches Gebiet
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Schlüsselbegriffe
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
75794 Paris
Frankreich