【摘要】：利用皮秒激光直寫還原絕緣石墨烯氧化物(GO)薄膜,成功制備了圖案化的導(dǎo)電石墨烯。先通過旋涂法制備GO薄膜,再使用皮秒激光進(jìn)行直寫掃描,可以同步實現(xiàn)GO的還原和圖案化兩個關(guān)鍵步驟。光學(xué)顯微鏡成像顯示,還原前后GO顏色發(fā)生明顯變化,圖案結(jié)構(gòu)清晰,分辨率較高。結(jié)合拉曼光譜和X光電子能譜(XPS)進(jìn)行表征分析的結(jié)果表明,激光直寫區(qū)域石墨層缺陷程度和含氧量均明顯降低,GO還原程度較高。圖案化還原后GO(RP-GO)薄膜電學(xué)測試的結(jié)果表明,可以通過改變皮秒激光的輸出功率對RP-GO的導(dǎo)電性能進(jìn)行調(diào)控。本文技術(shù)一次性解決了石墨烯的大規(guī)模制備、圖案化成形和電學(xué)性能調(diào)控三大難題,開辟了石墨烯基微電子器件生產(chǎn)制造的新道路。
[Abstract]:The patterned conductive graphene was successfully prepared by using picosecond laser direct writing to reduce the insulating graphene oxide (GO) film. GO thin films were prepared by spin-coating method and then scanned by picosecond laser. The two key steps of GO reduction and patterning can be realized synchronously. Optical microscope imaging shows that the GO color changes obviously before and after reduction, the pattern structure is clear and the resolution is high. The results of Raman spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) show that the defect degree and oxygen content of graphite layer in laser direct-writing region are obviously reduced and the reduction degree of GO is higher. Electrical measurements of patterned GO (RP-GO) thin films show that the conductivity of RP-GO can be regulated by changing the output power of picosecond laser. In this paper, the problems of large-scale preparation of graphene, patterning and control of electrical properties are solved, and a new way of manufacturing graphene based microelectronic devices is opened up.
【作者單位】： 上海海洋大學(xué)工程學(xué)院;上海交通大學(xué)微納米科學(xué)技術(shù)研究院;
【基金】：國家自然基金項目(51005145) 上海市科委創(chuàng)新(12ZZ163) 國家教育部重點(212056) 上海市優(yōu)秀技術(shù)帶頭人(14XD1424300) 國家海洋局可再生能源專項(SHME2013JS01)資助項目
【分類號】：TN249;TQ127.11

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