《利用插層效應調控和研究石墨烯與介質層的界面性質》是依託電子科技大學,由高敏擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：利用插層效應調控和研究石墨烯與介質層的界面性質
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高敏
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
石墨烯-介質層異質結構是實現眾多基於石墨烯的電子器件的基本結構單元。而石墨烯與介質材料之間的界面特性對於器件的性能起著非常重要的作用。傳統的通過轉移石墨烯獲得異質結的方法容易在轉移過程中破壞石墨烯的質量、引入缺陷和雜質，因而對實現高質量可控的石墨烯-介質界面具有相當大的挑戰性。本項目基於原子和分子可以穿過碳原子的二維蜂窩狀結構，可以較為容易地在保持外延石墨烯形貌的情況下改變石墨烯與基底的界面層的基本原理，提出利用易氧化的金屬原子與氧分子的插層效應來構建和調製石墨烯-介質的界面效應的研究構想，擬通過控制生長條件逐漸改變石墨烯與界麵條件，並通過測量石墨烯的輸運性質，建立介質層電阻率、介電係數與石墨烯載流子性質的關係，認識石墨烯-介質界面的物理本質，以期能夠進一步通過界面控制調製石墨烯的物理性質，促進石墨烯基電子器件的套用發展。
結題摘要
石墨烯與基底、電極、功能材料等單元之間的界面特性對於石墨烯器件的性能起著非常重要的作用。本項目在研究石墨烯的初期生長以及插層原子與基底的界面相互作用的基礎上，進一步研究了界面材料原子結構、電荷轉移、熱學性能等對石墨烯器件的性能調控。主要的研究結論包括：（1）通過實現石墨烯與碳納米管電極的界面構築，揭示了影響石墨烯與碳納米管接觸電極電性能的關鍵因素。（2）通過調製石墨烯場效應器件中基底的熱傳輸性能，揭示了基底熱導率在石墨烯器件中的重要調製作用。（3）利用石墨烯和氧化鋅納米顆粒的界面電荷轉移，實現了石墨烯光感測器的回響增強。（4）利用碳納米材料優異的熱性能和電性能，提出並製備了可用於晶片散熱和紅外感測的柔性碳基原型器件。本項目在實驗上從多個方面研究了石墨烯與功能材料之間的界面效應對石墨烯器件性能的調控，研究結果對於拓展石墨烯器件的套用具有較好的指導意義。
