這里，報道了關于如何調制石墨烯晶體管的電學性質，這反映了由2D材料和SiO2介電基板之間夾層偶極分子組成的納米厚度層的性質。由于電場處于低溫度，偶極分子中超分子指令程度度部分提高，在晶體管的轉移曲線中出現(xiàn)了滯后現(xiàn)象可以解釋這一現(xiàn)象。用源于相同的族和適當設計的分子與電介質表面相互作用，滯后現(xiàn)象消失。?DFT計算證實，通過外部電場修飾的分子表現(xiàn)出多個能量最小值，這一情況解釋了觀察到的熱穩(wěn)定電容耦合作用。這項研究表明了設計和開發(fā)ad-hoc分子作為介電基板和石墨烯之間的中間層，是一個強有力的工具用于調控2D材料的電學特性。相反，石墨烯可以用作分子層穩(wěn)定性的指標，通過深入了解偶極分子在電閘效應下的指令動力學。

Figure 1.?樣品設計：（a）石墨烯-分子層裝置，（b）傳統(tǒng)裝置的光學照片。

Figure 2.（a）分子1,2,3分別在SiO2基板上的N 1s XPS譜，（b）分子1,2,3分別在SiO2基板上的Si 2p XPS譜。

Figure 3.?CVD石墨烯轉移到SiO2裝置上的晶體管轉移曲線：（a）樣品轉移到空白SiO2基板上，在室溫下測量，（b-d）基板被QZW分子層覆蓋，此時組成裝置的轉移曲線（分子1,2,3先后向石墨烯轉移）。

Figure 4.?石墨烯層在分子1上的阻抗隨著時間的演變圖。

Figure 5.?在施加電場下SiO2上的QZW分子由于旋轉導致偶極子演變。

該研究工作由法國斯特拉斯堡大學的Ather Mahmood等人于2019年發(fā)表在Nanoscale期刊上。原文：Tuning graphene transistors through ad hoc electrostatics induced?by a nanometer-thick molecular underlayer（DOI: 10.1039/C9NR06407A）。