Kontrolliertes Dehnen von 2D-Heterostrukturen

Graphen ist in vielerlei Hinsicht ein faszinierendes Material: 1-Atom-dick, gut leitend, fast durchsichtig. Es ist außerdem, solange es wenig Defekte aufweist, sehr stabil – zumindest, auf sein Volumen und Masse bezogen, was schon zu spannenden Vergleichen geführt hat.

Eine eingefärbte Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme einer frei hängenden Graphen-Membran (hellblau) zwischen zwei Platin-Elektroden (grau). Die Elektroden werden durch eine 700 nm dicke, isolierende Polymerschicht von der darunter liegenden, goldenen Gate-Elektrode getrennt. J.O. 2016.

Um die puren mechanischen Eigenschaften von Graphen zu untersuchen, sind Messungen in frei hängender Geometrie (siehe oben) von Vorteil, da so Unsicherheiten durch evtl. ungleichmäßige Haftreibung am Substrat vermieden werden können.
Zur Erforschung der elektrischen Eigenschaften als Funktion der Dehnung ist es hingegen von Vorteil, das Graphen zwischen zwei Lagen isolierendem Bornitrid einzubetten, wie wir in einer kürzlich publizierten Arbeit beschreiben. Herzlichen Glückwunsch, Lujun!

Wang, L.; Zihlmann, S.; Baumgartner, A.; Overbeck, J.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Makk, P.; Schönenberger, C. (2019): In Situ Strain Tuning in hBN-Encapsulated Graphene Electronic Devices. Nano letters 19, 4097–4102; doi: 10.1021/acs.nanolett.9b01491.