您當前的位置：首頁 >> 详细信息　　利用飞秒激光微纳打破加工石墨烯材料

  自石墨烯被初次发现以来，“二维资料”逐渐走入人们的视界，并成为资料范畴的研究热点。但是怎么突破资料自身功能，拓宽其物理化学性质，是完成其走向使用的关键环节。经过自拼装，电子束刻蚀和极紫外光刻等技能在石墨烯上制备微纳结构，能够调控其带隙、吸收、载流子迁移率等功能。但这些方法存在着耗时、本钱昂扬，缺少通用性等问题。因此，怎么降低本钱，高效制备微纳结构石墨烯，成为目前需求处理的重要问题。

  飞秒激光加工技能凭借着超高峰值功率和超短脉冲持续时间的独特优势，被广泛使用于多种资料的超精纤细纳加工范畴。但是，以激光直写为例，虽然其精度很高，但在超精纤细纳制备上，功率仍有待提高。同时确保加工精度和加工功率是该技能需求处理的主要问题之一。明显，怎么使用灵敏简便的加工手段处理加工精度和加工功率问题是拓宽飞秒激光实用化的关键所在。

  针对上述问题，近日中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光子实验室杨建军团队和山西长治学院、美国罗切斯特大学合作提出了一种新式的应对方式——飞秒激光等离子体光刻技能(FPL)。经过均匀化入射激光通量的宽视场照射以及调控激光与物质耦合强度和瞬时局部自由电子密度散布等，合作者们在百纳米厚的硅基氧化石墨烯(GO)薄膜外表完成了高质量微纳周期结构的快速制备。

图3.基于rGO-LIPSS的光电呼应器件特性研究

  这项工作初次证明了FPL技能在二维薄膜资料上能够完成大面积高质量亚微米周期结构(周期约680纳米，宽度约400纳米)(rGO-LIPSS)的快速制备。不仅如此，得益于飞秒激光的非线性光学特色，FPL技能加工过程不易受资料外表缺点、杂质等因素的影响，加工基底也不易受到资料种类的限制。加工资料表现出了优异的机械功能，能够使用传统的湿搬运法进行完整搬运。这为相关资料周期性微纳结构的灵敏制备奠定了根底。