北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种将带正电荷(p型)还原型氧化石墨烯(rGO)转化为带负电荷(n型)rGO的技术并研制了一种分层材料,可用于开发rGO基晶体管,应用于电子设备。
北卡罗来纳州立大学材料科学与工程学院杰出教授Jay Narayan及相关研究人员表示,“石墨烯导电性能极好,但它不是半导体;石墨烯氧化物具有像半导体一样的禁带,但不具有良好的导电性,所以我们研发了rGO。但是,rGO是p型,我们需要找到一种制作n型rGO的方法。而现在我们已经可以将这项技术用于下一代二维电子设备中。”
具体来说,Narayan教授和实验室中的学生AnaghBhaumik博士在该研究中展示了两项研究成果。第一,他们能够将rGO集成到蓝宝石和整个硅晶片上。
第二,研究人员使用大功率激光脉冲定期地破坏晶片上的化学基团。这种破坏作用将电子从这一基团移动到另一基团,能够有效地将p型rGO转化为n型rGO。整个过程在常温常压下使用大功率纳秒激光脉冲,并在小于1/5微秒内完成。激光辐射退火处理为创造基于p-n结的二维电子器件所需的n型区域提供了高度的空间和深度控制。