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石墨烯基础材料的光电特性

时间:2016-04-11 14:41来源:未知 作者:admin 点击:

 

        在这研究报告中,石墨烯基础材料的光电性能被调查,特别是研究具有氧化石墨单层的石墨烯氧化物的物理和化学性质和它的化学简式与石墨的不同。尽管氧化石墨在一百多年前就被Brodie(在1859年)合成,但直到现在特殊层还没被深入研究,与我们正在研究的石墨烯氧化物比较,物理学家在原始石墨烯(石墨的一个层)发现了卓越的物理输送特性同时也显示石墨烯在纳米电子方面的潜力;这提高我们对包括石墨烯氧化物在内的化学法改变石墨性质的兴趣。
        从石墨烯的光学性质方面来看,为了识别和测量石墨烯基底的有效光学性质,由于由硅上的薄介电层组成的基底的作用,一个直截了当的方法被提出。通过这个方法和优化介电层的厚度,获得石墨烯基底独特晶片和基底的的巨大差别。选择合适的光学性能和介电层的厚度,氧化石墨的有效折射率和光学吸收系数可以减少氧化石墨,通过对比预测与实际测量的差别可以获得石墨烯。
        椭圆光度法成像是一种为光学成像和表征超薄材料(1nm~)例如特殊化学法改变的石墨烯晶片和少层氧化石墨烯晶片保持电势的方法,单独使用椭圆光度法成像无论能否确定它的光学性质和厚度都是非常有趣的,传统的光谱椭圆光度法也可以应用到比特殊晶片宽数毫米的多层叠加的氧化石墨上。利用两种成像方法得到的结果对比最大的区别在于光学性质的差异。观察热处理过的单体和多层叠加,多层叠加和单层的区别类似氧化石墨(无论是特殊晶片还是多层叠加)的对比结果。分别从轮廓仪和AFM得到厚度,解释厚度和光学性质在热处理时会改变的模型被提出。
       电学特征是前面提及的异常原始石墨性能基本的技术领域,通过在真空中加热单层石墨氧化物(沉积于基体)对材料的电阻率进行了监测。通过监测随时间和温度响应的电导率能够表明,导电率的变化可能与一个激活的化学过程有关, 并由此可以获得活化能(势垒高度)。通过高达85 S/m的时间温度曝光可以知道单层的氧化石墨的导电率,其次在真空中加热并与气相肼发生化学还原可以成倍地得到更高的导电率,如原始石墨一样,氧化石墨导电率对电场方向很敏感,伏安测量还表明,氧化石墨的电气性能与石墨烯存在差别。
       在特殊气体中对石墨氧化物进行初步的灵敏度的测量,结果表明石墨氧化物可以作为传感器的材料,于是用以测量灵敏度和特殊气体浓度的方案被提出和讨论,该方法建立在光学检测上,因此这篇论文会涉及光学特性在实际生活中的潜在应用。