石墨烯纳米划切过程的分子动力学建模与仿真研究

石墨烯作为一种二维纳米材料,拥有优异的物理性质,在许多方面都有重要的应用.但是石墨烯零带隙的特征也阻碍其在半导体领域的应用.只有将石墨烯加工成在横向方向上宽度有限的纳米带才能将带隙打开.机械划切法是一种高效、可控的加工方法,因此,采用分子动力学的方法对金刚石探针沿不同方向划切石墨烯的过程进行仿真分析,改变探针的压入深度来探究度对划切质量的影响,并对探针的受力进行分析.模拟结果表明:沿扶手椅形边缘划切相比于沿着锯齿形边缘划切更容易形成划痕.在压入深度为0.3 nm时,划切方向是影响划切力的主要因素.沿锯齿形边缘划切时,探针受力的均值为97 pN;沿扶手椅形边缘划切时,探针受力的均值为90 pN.随着压入深度的增加,基底、切屑等成为影响划切力的主要因素.