東北大學實現(xiàn)用飛秒激光進行石墨烯納米加工
北大學的研究人員使用飛秒激光成功地進行了石墨烯薄膜的微/納米制造,在沒有損壞的情況下打孔,并去除污染物。該技術可以取代傳統(tǒng)的、更復雜的方法,為量子材料研究和生物傳感器開發(fā)提供潛在的進展。 石墨烯于2004年被發(fā)現(xiàn),它已經(jīng)徹底改變了各種科學領域。它擁有高電子遷移率、機械強度和熱導率等顯著特性。人們投入了大量的時間和精力來探索它作為下一代半導體材料的潛力,催生了基于石墨烯的晶體管、透明電極和傳感器等一系列有用部件。 但是,為了使這些設備進入實際應用,關鍵是要有高效的加工技術,可以在微米和納米尺度上構造石墨烯薄膜。通常,微/納米尺度的材料加工和設備制造采用納米光刻技術和聚焦離子束方法。然而,由于需要大規(guī)模的設備、冗長的制造時間和復雜的操作,這些都給實驗室研究人員帶來了長期的挑戰(zhàn)。 早在一月份,東北大學的研究人員創(chuàng)造了一種技術,可以對厚度為5至50納米的氮化硅薄片進行微/納米制造。該方法采用了飛秒激光,它發(fā)射出極短的快速光脈沖。事實證明,它能夠在沒有真空環(huán)境的情況下快速、方便地加工薄型材料。 (a) 激光加工系統(tǒng)的示意圖。(b) 石墨烯薄膜上32個激光點的形成。(c) 經(jīng)過多點鉆孔的石墨烯薄膜的圖像。 |