中红外激光有望为石墨烯材料进军电子领域打开大门

来源：科技日报   转载发表：金湖联仪自控设备有限公司  时间：2011-06-14

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【本报讯 】 作为一种单层碳原子晶体，石墨烯有着优秀的物理性质和共同的电子性质，但它的一个致命缺陷是没有带隙，这让它很难在电子设备中发扬效果。据美国物理学家组织网6月20日报道，来自阿根廷科尔多瓦国立大学、德国亚琛工业大学和西班牙巴塞罗那大学的一个结合研讨小组提出一种新想象：应用中红外激光照耀石墨烯，制造出人工动态带隙。该研讨有望为石墨烯资料进军电子范畴翻开大门。论文宣布在《使用物理快报》网站上。

　　石墨烯是一种零带隙半导体，其性质显示就好像没有带隙，这意味着石墨烯无法作为节制电流的“开关”。而翻开或封闭电流构成了核算机中1和0的编码信息，这种“开关”功用对转换器、晶体管等电子设备来说至关主要。“恰是由于没有带隙，障碍了石墨烯这种奇特资料的普遍使用。”阿根廷科尔多瓦国立大学物理学家路易斯·福·托里斯说。

　　研讨人员在论文中具体剖析了这一问题，分析了激光场和石墨烯中电子互相效果的方法。依据他们的猜测，用中红外激光照耀石墨烯资料，能在它的电子构造中发生可察看到的带隙。进一步，还可以经过节制激光的极性对带隙进行调理。

　　福·托里斯分析说，要害是如何经过石墨烯和激光场的互相效果，让极化的光在石墨烯上“翻开”带隙。例如，让电子从左到右进入被激光场照亮的区域，就会和激光互相效果，接收或发射光子。这种互相效果招致了电子被反射或发作反向散射，好像撞到一堵“墙”上，这堵“墙”就是带隙。它与凡间的带隙分歧，是一种由激光发生的动态带隙。

　　该研讨在根底研讨和技能使用方面都具有主要意义。福·托里斯说：“石墨烯的非凡电子构造与激光互相效果，有助于诱导发生某些奇特态物质，如拓扑绝缘体（一种内部绝缘但外表导电功能优越的资料）。而从使用角度看，这种技能能带来更多的光电设备新种类，将光转换为电旌旗灯号。”

　　研讨人员透露表现，他们曾经完成了精密的参数调整，如激光频率、扩大等，下一步就是经过实行来证实该理论。

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