グラフェンナノリボン中の量子ドット

グラフェン量子ドット（GQD）は、エレクトロニクス、オプトエレクトロニクス、およびバイオエレクトロニクスへの応用において大きな可能性を秘めていますが、広範囲に調整可能なGQDの製造は依然として難しいままです。ここでは、N = 7のアームチェアグラフェンナノリボン（AGNR）をエッジ融合させることにより得られた低バンドギャップのN = 14 AGNRセグメントから構成される原子精度GQDの製造を報告します。このように形成されたイントラリボンGQDは、広いAGNRセグメントと狭いAGNRセグメントとの間に決定論的に定義された原子レベルで鋭い界面を示し、低-エネルギー界面状態のペアをホストしています。走査トンネル顕微鏡/分光測定と広範なシミュレーションにより、これらのエネルギー分裂は中央の狭いバンドギャップセグメントの長さに指数関数的に依存することが明らかになりました。これにより、GQDの基礎的ギャップを数ナノメートルの長さ範囲内で1オーダーの大きさで調整することが可能になります。これらの結果は、広く調整可能なイントラリボンGQDベースのデバイスの開発への道を開くと期待されています。