拓扑绝缘体纳米结构与器件

拓扑绝缘体纳米结构与器件

彭海琳

(北京大学纳米化学研究中心北京大学化学与分子工程学院 北京 100871)

摘要：

　　拓扑绝缘体是一种全新的量子功能材料，具有绝缘性体能带结构和受时间反演对称性保护的自旋分辨的金属表面态，属于Dirac 粒子系统，将在新原理纳电子器件、自旋器件、量子计算、表面催化和清洁能源等方面有广泛的应用前景。

　　然而，利用传统的高温烧结法所制成的拓扑绝缘体单晶块体样品常存在大量本征缺陷并被严重掺杂，拓扑表面态的新奇性质很容易被体载流子掩盖。拓扑绝缘体二维纳米结构具有超高比表面积和能带结构可调控性，能显著降低体态载流子的比例和凸显拓扑表面态，并易于制备成各种低维异质结构以及平面器件。我们近年来一直致力于发展拓扑绝缘体二维纳米结构的控制生长方法和物性研究。

　　本报告将介绍最近开展的拓扑绝缘体纳米结构的范德华外延生长、谱学、电学输运特性以及透明柔性导电薄膜应用等方面的研究，最后对拓扑绝缘体纳米结构在未来电子器件和光电器件方面的应用前景进行展望。

参考文献：

　　(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.