《石墨烯與半導體納米結構的耦合及光電性能研究》是依託東南大學，由倪振華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：石墨烯與半導體納米結構的耦合及光電性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：倪振華
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
基於石墨烯的光電器件被認為是未來極具潛力的套用方向。然而石墨烯的零帶隙能帶結構決定了其較低的光學吸收以及短暫的電子空穴對壽命。半導體納米結構具有可調製的光學特性以及極高的光學吸收及螢光發射量子效率，將其與石墨烯複合能充分利用石墨烯突出的電學性能以及納米結構優異的光學特性，有望顯著的提升光電性能。但是，目前對於兩者間耦合機制的研究還非常匱乏，這也一定程度上制約了該領域的迅速發展。本項目將研究石墨烯與半導體納米結構間的電荷/能量轉移機制，以及相互作用所導致的兩者性能變化，並通過不同手段調控兩者間電子耦合強度以滿足不同光電器件的需求。最後測試並最佳化該複合材料的光電特性（主要研究其光電回響）。項目的研究成果對於未來設計更成熟的石墨烯光電複合材料具有非常重要的指導作用，同時對於石墨烯與半導體納米結構的耦合機理研究也極具科學研究價值。
結題摘要
過去四年中，針對石墨烯-半導體複合結構的光學與光電性能研究，我們主要開展了以下幾個方面的研究工作：（1）石墨烯與半導體納米結構的耦合相互作用研究。通過拉曼及螢光光譜研究了石墨烯與半導體納米結構之間的耦合相互作用，並通過石墨烯中缺陷態的引入調控兩者間的電荷轉移與能量傳遞。（2）基於界面態控制的石墨烯-半導體異質結構的光電特性研究。提出了全新的界面態光回響機制，並實現了基於石墨烯的高性能、寬波段光探測器。（3）二維硫屬化合物中的缺陷表征與缺陷工程調控。通過低溫螢光光譜對二硫化鉬等硫屬化合物中的缺陷進行表征。並提出通過氧等離子輻照的方式修復/鈍化硫屬化合物中的缺陷，提升其光學與電學性能。項目所取得的結果對於二維材料光學性質的研究以及新型、高性能光電器件的開發具有重要的指導作用。截至目前，共發表論文32篇，其中通訊作者論文24篇，包括Light: Science & Applications，ACS Nano，Optica 2篇，Nano Research 2篇，IEEE Electron Device Letters, Applied Physics Letters 3篇等。項目相關成果也申請國內發明專利7項，其中授權3項。項目共培養博士研究生9人，碩士研究生11人。在本項目研究的基礎上，項目負責人獲得了國家重點研發計畫子課題（負責人）以及國家自然科學基金面上項目的資助。
