是否存在新工艺让石墨烯拥有可调,稳定带隙？

　　来自NRL的研讨人员，一同也是该论文的一同作者Cory Cress在接受电子邮件采访时解说说，“氮掺入石墨烯晶格现已可以通过其他技术结束，包含在生长期和后生长期的退火技术等。不过，现在已选用的技术在控制掺杂物的方位上存在明显的区别，包含空间上和深度上的区别(假设运用多层石墨烯样品)。在通常情况下杂质的置换，比方氮，假设没有额外缺陷的话会是修正能带构造的志向掺杂，因为它最佳地坚持了石墨烯的底子传输才能。”

       氮掺杂一贯都是在石墨烯里发生安稳带隙的许多方法中最有出路的方法之一，它实际上是增加了资料的导电率。如今，美国海军研讨实验室(NRL)的研讨人员现已开发出了新的石墨烯氮掺杂技术，该项技术可以精确地控制氮掺杂剂在石墨烯晶格中的方位，这种精确性极大地下降了系统缺陷，并且安稳性也有了明显提高。

　　氮原子作为石墨烯掺杂剂，具有十分特其他性质。这是依据它比碳原子多了一个额外的电子。氮原子被放置到石墨烯晶格内时，一切的键都坚持完好，并且有额外的电子可以在全部石墨烯层内自由移动。这增加了资猜中电子的浓度(也称为n型掺杂)，也相应地增强了导电性。

　　从前的研讨现已发现，在石墨烯中制作点缺陷(例如移除一个碳原子)不会改动固有的掺杂水平，Cress对此表示，“换句话说，石墨烯中的缺陷是电中性的，这么他们就不能可控地引入一个带隙，虽然缺陷散射的增加会下降电子的传输。”

　　虽然其它掺杂剂在必定程度上会失利，但氮原子是石墨烯的志向n型掺杂剂，NRL的研讨人员现已运用了超高温离子写入(HyTII)技术来掺入氮原子。因为氮原子和碳原子有着类似的质量和标准，成功替换的概率大大提高。

　　NRL的研讨人员现已在ACS Nano期刊上描绘了他们的HyTII进程，而表征和测量资料的效果发布在Physical Review B上。

　　在他们的测量中，NRL的研讨人员调查到了大的负磁阻，磁阻的标准与氮原子写入的浓度和带构造的改动有关，因为氮原子位于晶格中并且功用是固定的，因而可以通过控制氮原子的含量精确调节。

　　参与研讨的NRL物理学家，论文的第一作者Adam L. Friedman在新闻发布会上说：“这些设备的测量效果剧烈标明，我们毕竟制成了带有可调带隙的石墨烯薄膜，一同兼有低缺陷密度和高安稳性的特色。因而，我们估测HyTII石墨烯薄膜在电子或自旋电子这些要求高质量石墨烯的应用领域会有着无量的潜力。”