您當前的位置：首頁 >> 詳細信息　　利用飛秒激光微納打破加工石墨烯材料

  自石墨烯被初次發現以來，“二維資料”逐漸走入人們的視界，并成為資料范疇的研究熱點。但是怎么突破資料自身功能，拓寬其物理化學性質，是完成其走向使用的關鍵環節。經過自拼裝，電子束刻蝕和極紫外光刻等技能在石墨烯上制備微納結構，能夠調控其帶隙、吸收、載流子遷移率等功能。但這些方法存在著耗時、本錢昂揚，缺少通用性等問題。因此，怎么降低本錢，高效制備微納結構石墨烯，成為目前需求處理的重要問題。

  飛秒激光加工技能憑借著超高峰值功率和超短脈沖持續時間的獨特優勢，被廣泛使用于多種資料的超精纖細納加工范疇。但是，以激光直寫為例，雖然其精度很高，但在超精纖細納制備上，功率仍有待提高。同時確保加工精度和加工功率是該技能需求處理的主要問題之一。明顯，怎么使用靈敏簡便的加工手段處理加工精度和加工功率問題是拓寬飛秒激光實用化的關鍵所在。

  針對上述問題，近日中國科學院長春光學精密機械與物理研究所光子實驗室楊建軍團隊和山西長治學院、美國羅切斯特大學合作提出了一種新式的應對方式——飛秒激光等離子體光刻技能(FPL)。經過均勻化入射激光通量的寬視場照射以及調控激光與物質耦合強度和瞬時局部自由電子密度散布等，合作者們在百納米厚的硅基氧化石墨烯(GO)薄膜外表完成了高質量微納周期結構的快速制備。

圖3.基于rGO-LIPSS的光電呼應器件特性研究

  這項工作初次證明了FPL技能在二維薄膜資料上能夠完成大面積高質量亞微米周期結構(周期約680納米，寬度約400納米)(rGO-LIPSS)的快速制備。不僅如此，得益于飛秒激光的非線性光學特色，FPL技能加工過程不易受資料外表缺點、雜質等因素的影響，加工基底也不易受到資料種類的限制。加工資料表現出了優異的機械功能，能夠使用傳統的濕搬運法進行完整搬運。這為相關資料周期性微納結構的靈敏制備奠定了根底。