Solution-Processed Dielectrics Based on Thickness-Sorted Two-Dimensional Hexagonal Boron Nitride Nanosheets

Nano Letters

Volumn 15, Issue 10, 2015, Pages 7029-7036

  Zhu, Jian ^a   Kang, Joohoon ^a   Kang, Junmo ^a   Jariwala, Deep ^a   Wood, Joshua D ^a   Seo, Jung Woo T ^a   Chen, Kan Sheng ^a   Marks, Tobin J ^a,b,c   Hersam, Mark C ^a,b,c,d  

^a Northwestern University   (United States)

^b Graduate Program in Applied Physics   (United States)

^c Department of Chemistry ^*  (United States)

^d NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

density differentiation; Density gradient ultracentrifugation; graphene; h BN; heterostructure; isopycnic sorting

Indexed keywords

CENTRIFUGATION; CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; CRYSTALLOGRAPHY; DIELECTRIC FILMS; DIELECTRIC MATERIALS; FIELD EFFECT TRANSISTORS; GATE DIELECTRICS; GRAPHENE; HETEROJUNCTIONS; HYSTERESIS; LEAKAGE CURRENTS; NANOELECTRONICS; NITRIDES;

GRAPHENE FIELD-EFFECT TRANSISTORS; H-BN; HETEROSTRUCTURE DEVICES; HEXAGONAL BORON NITRIDE; HEXAGONAL BORON NITRIDE (H-BN); TWO-DIMENSIONAL SEMICONDUCTORS; ULTRACENTRIFUGATION; ULTRATHIN DIELECTRICS;

BORON NITRIDE;

BORON DERIVATIVE; BORON NITRIDE; NANOMATERIAL; SOLUTION AND SOLUBILITY;

CHEMISTRY; SOLUTION AND SOLUBILITY; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY;

BORON COMPOUNDS; MICROSCOPY, ELECTRON, TRANSMISSION; NANOSTRUCTURES; SOLUTIONS;

EID: 84944320636     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b03075     Document Type: Article

References (39)

1. Dean, C. R.; Young, A. F.; Meric, I.; Lee, C.; Wang, L.; Sorgenfrei, S.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kim, P.; Shepard, K. L.; Hone, J. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 722-726 10.1038/nnano.2010.172
2. Jo, I.; Pettes, M. T.; Kim, J.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Yao, Z.; Shi, L. Nano Lett. 2013, 13, 550-554 10.1021/nl304060g
3. Britnell, L.; Gorbachev, R. V.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Schedin, F.; Mishchenko, A.; Georgiou, T.; Katsnelson, M. I.; Eaves, L.; Morozov, S. V.; Peres, N. M. R.; Leist, J.; Geim, A. K.; Novoselov, K. S.; Ponomarenko, L. A. Science 2012, 335, 947-950 10.1126/science.1218461
4. Withers, F.; Del Pozo-Zamudio, O.; Mishchenko, A.; Rooney, A. P.; Gholinia, A.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Haigh, S. J.; Geim, A. K.; Tartakovskii, A. I.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2015, 14, 301-306 10.1038/nmat4205
5. Geim, A. K.; Grigorieva, I. V. Nature 2013, 499, 419-425 10.1038/nature12385
6. Roy, T.; Tosun, M.; Kang, J. S.; Sachid, A. B.; Desai, S. B.; Hettick, M.; Hu, C. M. C.; Javey, A. ACS Nano 2014, 8, 6259-6264 10.1021/nn501723y
7. Lu, G.; Wu, T.; Yuan, Q.; Wang, H.; Wang, H.; Ding, F.; Xie, X.; Jiang, M. Nat. Commun. 2015, 6, 6160 10.1038/ncomms7160
8. Tang, S.; Wang, H.; Wang, H. S.; Sun, Q.; Zhang, X.; Cong, C.; Xie, H.; Liu, X.; Zhou, X.; Huang, F.; Chen, X.; Yu, T.; Ding, F.; Xie, X.; Jiang, M. Nat. Commun. 2015, 6, 6499 10.1038/ncomms7499
9. Kim, K. K.; Hsu, A.; Jia, X.; Kim, S. M.; Shi, Y.; Dresselhaus, M.; Palacios, T.; Kong, J. ACS Nano 2012, 6, 8583-8590 10.1021/nn301675f
10. Withers, F.; Yang, H.; Britnell, L.; Rooney, A. P.; Lewis, E.; Felten, A.; Woods, C. R.; Sanchez Romaguera, V.; Georgiou, T.; Eckmann, A.; Kim, Y. J.; Yeates, S. G.; Haigh, S. J.; Geim, A. K.; Novoselov, K. S.; Casiraghi, C. Nano Lett. 2014, 14, 3987-3992 10.1021/nl501355j
11. Lin, Y.; Connell, J. W. Nanoscale 2012, 4, 6908-6939 10.1039/c2nr32201c
12. Coleman, J. N.; Lotya, M.; O'Neill, A.; Bergin, S. D.; King, P. J.; Khan, U.; Young, K.; Gaucher, A.; De, S.; Smith, R. J.; Shvets, I. V.; Arora, S. K.; Stanton, G.; Kim, H. Y.; Lee, K.; Kim, G. T.; Duesberg, G. S.; Hallam, T.; Boland, J. J.; Wang, J. J.; Donegan, J. F.; Grunlan, J. C.; Moriarty, G.; Shmeliov, A.; Nicholls, R. J.; Perkins, J. M.; Grieveson, E. M.; Theuwissen, K.; McComb, D. W.; Nellist, P. D.; Nicolosi, V. Science 2011, 331, 568-571 10.1126/science.1194975
13. Arnold, M. S.; Green, A. A.; Hulvat, J. F.; Stupp, S. I.; Hersam, M. C. Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 60-65 10.1038/nnano.2006.52
14. Green, A. A.; Hersam, M. C. Nano Lett. 2009, 9, 4031-4036 10.1021/nl902200b
15. Kang, J.; Seo, J. W.; Alducin, D.; Ponce, A.; Yacaman, M. J.; Hersam, M. C. Nat. Commun. 2014, 5, 5478 10.1038/ncomms6478
16. Shin, Y. J.; Ringe, E.; Personick, M. L.; Cardinal, M. F.; Mirkin, C. A.; Marks, L. D.; Van Duyne, R. P.; Hersam, M. C. Adv. Mater. 2013, 25, 4023-4027 10.1002/adma.201301278
17. Arnold, M. S.; Suntivich, J.; Stupp, S. I.; Hersam, M. C. ACS Nano 2008, 2, 2291-2300 10.1021/nn800512t
18. Antaris, A. L.; Seo, J. W. T.; Green, A. A.; Hersam, M. C. ACS Nano 2010, 4, 4725-4732 10.1021/nn101363m
19. Seo, J. W. T.; Green, A. A.; Antaris, A. L.; Hersam, M. C. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1004-1008 10.1021/jz2003556
20. Clogston, J. D.; Patri, A. K. Methods Mol. Biol. 2011, 697, 63-70 10.1007/978-1-60327-198-1
21. Lin, Y.; Williams, T. V.; Xu, T.-B.; Cao, W.; Elsayed-Ali, H. E.; Connell, J. W. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 2679-2685 10.1021/jp110985w
22. Gao, Y.; Ren, W. C.; Ma, T.; Liu, Z. B.; Zhang, Y.; Liu, W. B.; Ma, L. P.; Ma, X. L.; Cheng, H. M. ACS Nano 2013, 7, 5199-5206 10.1021/nn4009356
23. Nair, N.; Kim, W. J.; Braatz, R. D.; Strano, M. S. Langmuir 2008, 24, 1790-1795 10.1021/la702516u
24. Arnold, M. S.; Stupp, S. I.; Hersam, M. C. Nano Lett. 2005, 5, 713-718 10.1021/nl050133o
25. Li, H.; Zeng, X. C. ACS Nano 2012, 6, 2401-2409 10.1021/nn204661d
26. Decher, G. Science 1997, 277, 1232-1237 10.1126/science.277.5330.1232
27. Richardson, J. J.; Bjornmalm, M.; Caruso, F. Science 2015, 348, aaa2491 10.1126/science.aaa2491
28. Zhu, J.; Shim, B. S.; Di Prima, M.; Kotov, N. A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7450-7460 10.1021/ja111687t
29. Kim, Y.; Zhu, J.; Yeom, B.; Di Prima, M.; Su, X.; Kim, J. G.; Yoo, S. J.; Uher, C.; Kotov, N. A. Nature 2013, 500, 59-63 10.1038/nature12401
30. Yota, J.; Shen, H.; Ramanathan, R. J. Vac. Sci. Technol. A 2013, 31, 01A134 10.1116/1.4769207
31. Everaerts, K.; Emery, J. D.; Jariwala, D.; Karmel, H. J.; Sangwan, V. K.; Prabhumirashi, P. L.; Geier, M. L.; McMorrow, J. J.; Bedzyk, M. J.; Facchetti, A.; Hersam, M. C.; Marks, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8926-8939 10.1021/ja4019429
32. Kang, J.; Shin, D.; Bae, S.; Hong, B. H. Nanoscale 2012, 4, 5527-5537 10.1039/c2nr31317k
33. Ahn, G.; Kim, H. R.; Ko, T. Y.; Choi, K.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Hong, B. H.; Ryu, S. ACS Nano 2013, 7, 1533-1541 10.1021/nn305306n
34. Lee, J. E.; Ahn, G.; Shim, J.; Lee, Y. S.; Ryu, S. Nat. Commun. 2012, 3, 1024 10.1038/ncomms2022
35. Gill, S. T.; Hinnefeld, J. H.; Zhu, S.; Swanson, W. J.; Li, T.; Mason, N. ACS Nano 2015, 9, 5799-5806 10.1021/acsnano.5b00335
36. Wang, H. M.; Wu, Y. H.; Cong, C. X.; Shang, J. Z.; Yu, T. ACS Nano 2010, 4, 7221-7228 10.1021/nn101950n
37. Gannett, W.; Regan, W.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Crommie, M. F.; Zettl, A. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 242105 10.1063/1.3599708
38. Sangwan, V. K.; Jariwala, D.; Everaerts, K.; McMorrow, J. J.; He, J.; Grayson, M.; Lauhon, L. J.; Marks, T. J.; Hersam, M. C. Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 083503 10.1063/1.4866387
39. Kim, S.; Nah, J.; Jo, I.; Shahrjerdi, D.; Colombo, L.; Yao, Z.; Tutuc, E.; Banerjee, S. K. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 062107 10.1063/1.3077021