拓撲絕緣體納米結構與器件

彭海琳

(北京大學納米化學研究中心北京大學化學與分子工程學院 北京 100871)

摘要：

　　拓撲絕緣體是一種全新的量子功能材料，具有絕緣性體能帶結構和受時間反演對稱性保護的自旋分辨的金屬表面態(tài)，屬于Dirac 粒子系統，將在新原理納電子器件、自旋器件、量子計算、表面催化和清潔能源等方面有廣泛的應用前景。

　　然而，利用傳統的高溫燒結法所制成的拓撲絕緣體單晶塊體樣品常存在大量本征缺陷并被嚴重摻雜，拓撲表面態(tài)的新奇性質很容易被體載流子掩蓋。拓撲絕緣體二維納米結構具有超高比表面積和能帶結構可調控性，能顯著降低體態(tài)載流子的比例和凸顯拓撲表面態(tài)，并易于制備成各種低維異質結構以及平面器件。我們近年來一直致力于發(fā)展拓撲絕緣體二維納米結構的控制生長方法和物性研究。

　　本報告將介紹最近開展的拓撲絕緣體納米結構的范德華外延生長、譜學、電學輸運特性以及透明柔性導電薄膜應用等方面的研究，最后對拓撲絕緣體納米結構在未來電子器件和光電器件方面的應用前景進行展望。

參考文獻：

　　(1) Peng Hailin,Dang Wenhui,Cao Jie,et al.Nature Chemistry[J],2012,(4):281

　　(2) Peng Hailin,Lai Keji,Kong Desheng,et al.Nature Materials[J],2010,(9):225

　　(3) Li Hui,Cao Jie,Zheng Wenshan,et al.J Am Chem Soc[J],2012,134:6132

　　(4) Yan Ka ,Peng Hailin,Zhou Yu,et al.Nano Lett[J],2011,11(3):1106

　　(5) Dang Wenhui ,Peng Hailin,Li Hui,et al.Nano Lett[J],2010,10(8):2870

　　(6) Kong Desheng,Dang Wenhui,Judy Cha,et al.Nano Lett[J],2010,10(6):2245.