通過受控的電化學蝕刻，方便且超淨的玻璃上石墨烯納米孔

2020-09-25 石墨烯聯盟


1成果簡介

為了應對石墨烯納米結構製造的挑戰，人們已經探索了各種各樣的方法，這些方法都需要複雜和高端的納米製造平臺，並且受到表面汙染的影響，可能會產生電噪聲並增加原子薄層石墨烯膜的厚度。本文，清華大學Wangyang Fu與萊頓大學Grégory F. Schneider等研究人員合作在《ACS Sens》期刊發表名為「Facile and Ultraclean Graphene-on-Glass Nanopores by Controlled Electrochemical Etching」的論文，研究通過在低電容上使用電脈衝石墨烯玻璃（GOG）膜，以極低的電噪聲在商用玻璃基板上製備出乾淨的石墨烯納米孔。

原位液相原子力顯微鏡（AFM）研究和電化學測量表明，石墨烯納米孔的成核和生長都源於對缺陷位置碳原子的電化學攻擊，從而確保了石墨烯納米孔的形成。令人驚訝的是，與常規TEM相比石墨烯 SiN支撐膜上的納米孔，GOG納米孔的特徵是寬帶噪聲降低了一個數量級，這歸因於 石墨烯機械穩定的玻璃晶片上的納米孔，寄生電容可忽略不計（〜1 pF）。對雙鏈DNA易位的進一步實驗表明電流噪聲大大降低，並且還證實了單個納米孔的激活。因此，異常低的噪聲和易於製造將有助於理解這種原子上薄的納米孔傳感器的基本特性和應用。

2圖文導讀

圖1.樣品的製備和表徵 石墨烯玻璃（GOG）基板。

圖2. GOG納米孔成核和通過電化學蝕刻形成的機理。

圖3.通過電化學蝕刻形成GOG納米孔。

圖4.通過GOG納米孔的DNA易位。

圖5. GOG納米孔的1 / f噪聲

3小結

超清潔的GOG納米孔具有極低的噪聲水平和在電壓脈衝下易於製造的特性，使其成為通用的平臺，可用於改進納米孔的測量。此外，這樣的平臺還以相對便宜的基底為特徵，以用於各種納米電子學和生物分子檢測應用的各種2D材料中獲得納米孔。

文獻：

來源：材料分析與應用

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