超越石墨烯:进展使还原氧化石墨烯电子成为可能
立即释放
北卡罗莱纳州立大学的研究人员已经开发出一种将带正电(p型)还原石墨烯氧化物(rGO)转化为带负电(n型)还原石墨烯氧化物(rGO)的技术，创造出一种可用于开发电子设备中基于rGO的晶体管的层状材料。
“石墨烯导电极好，但不是半导体;石墨烯氧化物有像半导体一样的带隙，但导电性很差，所以我们创造了还原氧化石墨烯。”“但是rGO是p型的，我们需要找到一种方法来制造n型rGO。现在，我们用它来制造下一代二维电子设备。”
具体而言，纳拉和Anagh Bhaumik - 博士学位学生在他的实验室 - 证明这个研究两件事情。首先，他们能够RGO集成到蓝宝石和硅晶片 - 在整个晶片。
第二，研究人员使用高功率的激光脉冲在整个晶片上有规律的间隔来破坏化学基团。这种破坏移动电子从一个组至另一个，有效地将p型RGO到n型RGO。整个过程在室温和压力下进行使用高功率纳秒激光脉冲，和在小于五分之一微秒的完成。激光辐射退火提供了高度的空间和深度控制的，用于创建以创建的p-n所需要的n型区结的基于二维的电子设备。
最终的结果是用n型RGO的表面上的层和p型RGO下方的层的晶片。
这是至关重要的，因为P-N结，其中两种类型的见面，是什么使该材料可用于晶体管应用。
本文，“转换P.到目前为止N在常温常压型还原氧化石墨烯通过激光退火，发表在应用物理学杂志。Bhaumik是主要作者。这项工作是从美国国家科学基金会的支持下完成的。
- 船员 -
编辑注：研究摘要跟随。
的“转换P.到目前为止N在常温常压型还原氧化石墨烯通过激光退火”
作者：Anagh Bhaumik和Jagdish纳拉扬，北卡罗莱纳州立大学
发表: 3月29日,应用物理学杂志
迪伊: 10.1063/1.4979211
摘要：还原氧化石墨烯(rGO)的物理性能强烈依赖于氧化石墨烯的比例SP.2到目前为止SP.3.杂化的碳原子数和不同的官能团在其结构框架的存在。该研究为非常第一次示出了通过脉冲激光沉积（PLD）技术石墨烯的相关材料成功晶圆级集成和控制转换P.到目前为止N通过使用纳秒ArF受激准分子激光脉冲激光退火型2D RGO。还原氧化石墨烯在激光MBE室上生长的c-蓝宝石通过使用脉冲激光沉积和在本质上是P.型的性质。随后的激光退火转换P.进入N型RGO。的XRD，SEM，和拉曼光谱表明大面积RGO的存在到具有拉曼活性振动模式的c-蓝宝石：d，G，和2D。高分辨率SEM和AFM揭示形态由于界面不稳定和形成n型RGO的。RGO薄膜的温度依赖性电阻数据遵循Efros-Shklovoskii可变范围跳频（ES-VRH）在低温区域模型和阿仑尼乌斯传导在高温度状态。的光致发光（PL）光谱也揭示了一个较不强烈的和更广泛的蓝色荧光光谱，表明的微型尺寸的存在SP.2在π附近畴*电子状态，这有利于VRH传输现象。该XPS结果显示与C / O比测量高达23％的激光辅助的还原后的激光退火后的减少RGO网络。当P.到目前为止N型转换是由于RGO框架的减少，这也减小d峰到G峰的强度之比，因为它从拉曼光谱是显而易见的。这RGO的圆片规模集成与c-蓝宝石和P.到目前为止N采用激光退火技术在室温和压力型转换将是大面积的电子装置是有用的，并且将打开一个新的前沿在石墨烯基官能化的2D材料的进一步广泛的研究。
