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清华大学《ACS Sens》:通过受控的电化学蚀刻,方便且超净的玻璃上石墨烯纳米孔

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放大字体  缩小字体    发布日期:2020-09-27  浏览次数:361
核心提示:为了应对石墨烯纳米结构制造的挑战,人们已经探索了各种各样的方法,这些方法都需要复杂和高端的纳米制造平台,并且受到表面污染的影响,可能会产生电噪声并增加原子薄层石墨烯膜的厚度。
     成果简介
 
  为了应对石墨烯纳米结构制造的挑战,人们已经探索了各种各样的方法,这些方法都需要复杂和高端的纳米制造平台,并且受到表面污染的影响,可能会产生电噪声并增加原子薄层石墨烯膜的厚度。本文,清华大学Wangyang Fu与莱顿大学Grégory F. Schneider等研究人员合作在《ACS Sens》期刊发表名为“Facile and Ultraclean Graphene-on-Glass Nanopores by Controlled Electrochemical Etching”的论文,研究通过在低电容上使用电脉冲石墨烯玻璃(GOG)膜,以极低的电噪声在商用玻璃基板上制备出干净的石墨烯纳米孔。
 
  原位液相原子力显微镜(AFM)研究和电化学测量表明,石墨烯纳米孔的成核和生长都源于对缺陷位置碳原子的电化学攻击,从而确保了石墨烯纳米孔的形成。令人惊讶的是,与常规TEM相比石墨烯 SiN支撑膜上的纳米孔,GOG纳米孔的特征是宽带噪声降低了一个数量级,这归因于 石墨烯机械稳定的玻璃芯片上的纳米孔,寄生电容可忽略不计( 1 pF)。对双链DNA易位的进一步实验表明电流噪声大大降低,并且还证实了单个纳米孔的激活。因此,异常低的噪声和易于制造将有助于理解这种原子上薄的纳米孔传感器的基本特性和应用。
 
  小结
 
  超清洁的GOG纳米孔具有极低的噪声水平和在电压脉冲下易于制造的特性,使其成为通用的平台,可用于改进纳米孔的测量。此外,这样的平台还以相对便宜的基底为特征,以用于各种纳米电子学和生物分子检测应用的各种2D材料中获得纳米孔。
 
 
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