我們的智能手機都含有一塊明亮的AMOLED(主動矩陣有機發光二極體,ActiveMatrix/Organic Light Emitting Diode)顯示屏。這些顯示屏中的每個單像素后面都隱藏著至少兩個硅晶體管,這種硅晶體管是基于激光退火技術大批量制造出的。
利用傳統方法制備這些材料通常需要1000℃的高溫,而激光技術利用較低的溫度便可達到相同的效果,甚至可以在塑料(熔點低于300℃)基底上制備。有趣的是,同樣的操作工藝也可應用在石墨烯材料的制備上。
利用高分辨透射電子顯微鏡可觀察到,經過30納秒的激光脈沖,碳化硅(silicon carbide,SiC)基質便會融化分解成碳單層和硅單層。如果施加更多的激光脈沖,碳單層會組成石墨烯結構而硅則汽化分離。
近日,韓國研究人員發現了利用激光誘導固相分離單晶碳化硅(SiC)的石墨烯合成機理??茖W家利用高分辨率顯微鏡圖像和分子動力學模擬發現,經30納秒氯化氙準分子激光器的單脈沖照射熔化SiC時,可形成SiC液相層,其中上層為具有石墨晶疇的無序碳層(約2.5nm厚),下層為多晶硅層(約5nm)。隨著脈沖強度增加,可引起硅的升華分離,而無序碳層將轉變為多層石墨烯。
該項研究表明:激光材料交互技術可成為下一代二維納米材料研究的強大工具。未來我們可利用激光誘導復雜化合物相分離,并以此合成新型的二維材料。
資料來源于激光網。
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