東北大學(xué)實(shí)現(xiàn)用飛秒激光進(jìn)行石墨烯納米加工

發(fā)布：cyqdesign 2023-06-05 11:55 閱讀：1351
北大學(xué)的研究人員使用飛秒激光成功地進(jìn)行了石墨烯薄膜的微/納米制造，在沒(méi)有損壞的情況下打孔，并去除污染物。該技術(shù)可以取代傳統(tǒng)的、更復(fù)雜的方法，為量子材料研究和生物傳感器開(kāi)發(fā)提供潛在的進(jìn)展。 WE\TUENac(  
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石墨烯于2004年被發(fā)現(xiàn)，它已經(jīng)徹底改變了各種科學(xué)領(lǐng)域。它擁有高電子遷移率、機(jī)械強(qiáng)度和熱導(dǎo)率等顯著特性。人們投入了大量的時(shí)間和精力來(lái)探索它作為下一代半導(dǎo)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。 _ $a3lR  
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但是，為了使這些設(shè)備進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用，關(guān)鍵是要有高效的加工技術(shù)，可以在微米和納米尺度上構(gòu)造石墨烯薄膜。通常，微/納米尺度的材料加工和設(shè)備制造采用納米光刻技術(shù)和聚焦離子束方法。然而，由于需要大規(guī)模的設(shè)備、冗長(zhǎng)的制造時(shí)間和復(fù)雜的操作，這些都給實(shí)驗(yàn)室研究人員帶來(lái)了長(zhǎng)期的挑戰(zhàn)。 syw1Z*WK  
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早在一月份，東北大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種技術(shù)，可以對(duì)厚度為5至50納米的氮化硅薄片進(jìn)行微/納米制造。該方法采用了飛秒激光，它發(fā)射出極短的快速光脈沖。事實(shí)證明，它能夠在沒(méi)有真空環(huán)境的情況下快速、方便地加工薄型材料。 P) vD?)Q  
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(a) 激光加工系統(tǒng)的示意圖。(b) 石墨烯薄膜上32個(gè)激光點(diǎn)的形成。(c) 經(jīng)過(guò)多點(diǎn)鉆孔的石墨烯薄膜的圖像。
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通過(guò)將這種方法應(yīng)用于石墨烯的超薄原子層，同一小組現(xiàn)在已經(jīng)成功地進(jìn)行了多點(diǎn)鉆孔而不損壞石墨烯薄膜。他們的突破性細(xì)節(jié)于2023年5月16日在《納米通訊》雜志上報(bào)道。 _wKwiJs  
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東北大學(xué)先進(jìn)材料多學(xué)科研究所的助理教授、該論文的共同作者Yuuki Uesugi說(shuō)："通過(guò)對(duì)輸入能量和激光射擊次數(shù)的適當(dāng)控制，我們能夠執(zhí)行精確的加工并創(chuàng)造出直徑從70納米--遠(yuǎn)小于520納米的激光波長(zhǎng)--到超過(guò)1毫米的孔。" ~$y"Ldrp  
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