氮化硼上的石墨烯超晶格噪声研究

六方氮化硼是石墨烯的一种优异的衬底材料。同时石墨烯在六方氮化硼上会形成二维超晶格结构，这种超晶格结构会对石墨烯的能带进行改造，在超晶格布里渊区的M点形成新的狄拉克点。因此石墨烯/氮化硼异质结构近两年来在国际二维材料和物理研究领域内引起了广泛的研究兴趣。2015年11月15日，国际权威学术期刊《ACS Nano》在线刊发了吴燕庆教授课题组的研究论文《石墨烯/氮化硼超晶格的噪声研究》(Noise in Graphene Superlattices Grown on Hexagonal Boron Nitride)。通过噪声测试手段对这个超晶格结构的左边和右边的超晶格狄拉克点的特性进行了研究，结果表明噪声比普通的直流测试更灵敏，可以更清晰地观察到两个超晶格狄拉克点的位置。两个超晶格狄拉克点处的噪声不对称性也比电流不对称性更加明显。论证了在固体电子学中，作为电流波动的噪声参数可以用来表征包括能带结构在内的一些本征物理特性。在300 K和频率为10 Hz时，其噪声水平最低达到1.6 × 10^-9 μm² Hz^-1，比SiO₂衬底上的石墨烯器件的噪声小60倍。该结果对石墨烯的进一步开发和应用具有重要的理论和实际意义。