Atomically sharp lateral superlattice heterojunctions built-in nitrogen-doped nanoporous graphene
Tenorio, María José (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Moreno, Cesar (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Febrer Calabozo, Pol (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Castro-Esteban, Jesús (Universidade de Santiago de Compostela. Departamento de Química Orgánica)
Ordejon, Pablo (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Peña, Diego (Universidade de Santiago de Compostela. Departamento de Química Orgánica)
Pruneda, Miguel (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Mugarza, Aitor (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Date:	2022
Abstract:	Nanometer scale lateral heterostructures with atomically sharp band discontinuities can be conceived as the 2D analogues of vertical Van der Waals heterostructures, where pristine properties of each component coexist with interfacial phenomena that result in a variety of exotic quantum phenomena. However, despite considerable advances in the fabrication of lateral heterostructures, controlling their covalent interfaces and band discontinuities with atomic precision, scaling down components and producing periodic, lattice-coherent superlattices still represent major challenges. Here, a synthetic strategy to fabricate nanometer scale, coherent lateral superlattice heterojunctions with atomically sharp band discontinuity is reported. By merging interdigitated arrays of different types of graphene nanoribbons by means of a novel on-surface reaction, superlattices of 1D, and chemically heterogeneous nanoporous junctions are obtained. The latter host subnanometer quantum dipoles and tunneling in-gap states, altogether expected to promote interfacial phenomena such as interribbon excitons or selective photocatalysis.
Grants:	European Commission 924143 Agencia Estatal de Investigación RYC2019-028110-I Agencia Estatal de Investigación PCI2019-111890-2 Agencia Estatal de Investigación PCI2019-111933-2 Agencia Estatal de Investigación PID2019-107338RB-C62 Agencia Estatal de Investigación PID2019-107338RB-C65 Agencia Estatal de Investigación PGC2018-096955-B-C43 Agencia Estatal de Investigación BES-2017-08078 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2017-0706 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-1506
Note:	Altres ajuts: this research was funded by the CERCA Programme/Generalitat de Catalunya.
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Subject:	2D materials ; Graphene ; Lateral heterostructures ; Nanoarchitectonics ; On-surface synthesis ; Scanning tunneling microscopy
Published in:	Advanced materials, Vol. 34, issue 20 (May 2022) , art. 2110099, ISSN 1521-4095

DOI: 10.1002/adma.202110099

9 p, 2.8 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Experimental sciences > Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)
Articles > Research articles
Articles > Published articles