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• 作者：泰州巨纳新能源办公室
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• 发布时间：2017-02-25 10:35
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【概要描述】       2017年2月24日上午，2016年度江苏省科学技术奖励大会在江苏省政协礼堂举行，江苏省委书记李强，省长石泰峰出席大会并向获奖代表颁发了奖励证书。会议由常务副省长黄莉新主持。我司与东南大学合作申报的项目"二维材料-贵金属复合体系的光学性质检测与调控"获2016年度江苏省科学技术三等奖。公司项目团队出席了奖励大会。 项目简介：        二维纳米材料如石墨烯，二硫/硒化钼等由于其独特的性能已经引起了国内外的广泛关注。其中，石墨烯因其突出的电学、光学、热学及机械性能成为了其中的杰出代表，其发现者于2010年获得了诺贝尔物理学奖。基于石墨烯优异的电学性能，其可替代硅材料用于制备晶体管等微电子器件；基于其超宽波段的光学响应，可以用于制备全波段光电探测器（紫外到远红外区域），克服传统器件探测范围小的弊端。基于其高透光率、极高的导电性、以及高机械强度，可用于触摸屏等器件的开发（目前已研制出基于石墨烯的手机、显示器触摸屏）。基于其饱和吸收性能，已实现了超高频率的光电调制，能极大提高光通讯（网络通信）的能力。        然而，在石墨烯等二维材料的大规模应用和产业化过程中，其基础性能，特别是光学和光电性能的研究和检测至关重要。同时，如何将石墨烯与其他半导体或金属材料相结合，发挥石墨烯优异的电学性能并弥补其零带隙这一缺陷所导致的弱光学吸收现象，也是目前科研工作的重点。本项目从2010年开始致力于石墨烯等二维材料的光学性质研究，并将其与金属纳米结构相结合从而提升二维材料的光学与光电性能。项目所获得的主要研究成果包括： 1.      提出利用光学对比度精确判定石墨烯等二维材料的层数,并通过层数控制调控二维材料的性能。光学对比度法目前以作为二维材料层数判定的主流方法。项目组成员作为第一起草人已撰写了“光学法判定石墨烯层数”的标准文档，目前已通过纳米标准化委员会提交国标委，并已批准立项。申请者还提出了一种利用等离子体刻蚀精确控制（Layer by Layer）二硫化钼层数的方法，并研究了该材料的荧光、拉曼等光学性质随材料厚度的变化。该方法未在硫化钼中引入任何缺陷，且能够进行大范围操作，配合光刻等手段可以用来制备任意不同结构和厚度的二维材料，这对于性能在很大程度上依赖于其厚度的二维材料来说非常有意义。 2.      将石墨烯与金属纳米颗粒相结合，利用金属表面等离激元效应增强石墨烯光学吸收。项目组利用纳米压印技术,成功的制备出结构有序可控的金纳米半壳层阵列。将金属纳米颗粒有序阵列与石墨烯相结合，一方面增强了石墨烯的光学吸收，另一方面石墨烯作为超薄的二维表面钝化层，使得金属纳米结构的表面等离激元效应得到明显提升，在荧光生物检测和标定方面取得了重要进展。 3.      利用拉曼光谱研究石墨烯中的缺陷，并通过缺陷工程调控石墨烯的性能。二维材料中的缺陷对于其性能具有重要影响。项目组利用拉曼光谱实现了石墨烯中微量缺陷的检测，并发现缺陷是限制电学性能进一步提升的重要因素。同时，项目组也致力于通过缺陷工程来调控石墨烯等二维材料的光学与光电性质。