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石墨烯改性方法获新突破,其电、光学性质发生巨变


来源:材料科技在线

[导读]  由国家电子技术研究所(俄罗斯)、FuxungsZuncU-JuliCH(德国)和AIMEN技术中心(西班牙)组成的国际研究团队,开发了一种石墨烯改性的方法。作者利用超快激光功能化的单层CVD石墨烯,无掩模制造了微型纳米器件。

中国粉体网讯  石墨烯由于其独特的化学和物理性质,是最有前途的先进电子材料之一。由于石墨烯晶格和光之间产生了相互作用,由此开辟了具有优异功能的新型器件的发展方向。然而,用于传统硅电子学的技术不大可能适用于石墨烯。光刻技术是半导体生产中的主要工艺,这种技术使用聚合物和液体,可以极大地改变石墨烯的初始性质。新型无掩膜方法在石墨烯技术中得到了积极迅速的发展。

由国家电子技术研究所(俄罗斯)、FuxungsZuncU-JuliCH(德国)和AIMEN技术中心(西班牙)组成的国际研究团队,开发了一种石墨烯改性的方法。作者利用超快激光功能化的单层CVD石墨烯,无掩模制造了微型纳米器件。作者认为,飞秒激光在石墨烯上运动的区域,产生了光化学反应(仅在光下曝光的反应),从而导致石墨烯通过氧化基团改性。这些基团极大地改变了石墨烯的电学和光学性质,提供了功能性器件开发的新方法,这种方法不使用任何复杂的基于掩膜的技术。

作者通过FS激光脉冲在石墨烯场效应晶体管中产生了P- P 结。制作的光电探测器在室温下就可以工作,而且不需要外部冷却。在改性结构中观察到100 mA/W的最高光响应率。



在飞秒脉冲激光处理下,石墨烯的电学和光学性质都发生了巨大的变化
图片来源:俄罗斯国立电子科技大学 (MIET)



在氧化石墨烯结中观察到局部光电流的产生。
图片来源:俄罗斯国立电子科技大学 (MIET)

这项研究提供了纳米材料完全无掩模方法制备的第一步。在FS激光处理过程中,改变环境可能导致石墨烯表面的不同官能化。此外,其他的2-D材料,如磷烯,可以提供非常好的光化学活性,并且可以以相同的方式对它处理。研究表明,通过超快激光处理,在石墨烯表面无掩模构图是可行的,可以制备具有效率高、低噪声和高线性动态范围的全集成光电探测器。

研究人员在美国化学学会出版物《ACS光子学》中进一步讨论了他们的技术。

文章来自phys网站,原文题目为High photoresponsivity in modified upon maskless processing graphene detectors,由材料科技在线汇总整理。


(中国粉体网编辑整理/平安)

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