石墨烯的特性、制備及應(yīng)用-資料下載頁
2025-08-16 02:04本頁面
【正文】 一種類似 p絕緣層 n的結(jié)構(gòu)，直接利用石墨烯代替硅與金屬電極形成接觸，得到了 度， 1GHz的響應(yīng)寬度。 利用雙層石墨烯作為有源區(qū)的波導(dǎo)光調(diào)制器 光調(diào)制器 應(yīng)用前景 燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 2022年， Lee等首次制備出了基于單層石墨烯的反射式平面調(diào)制器。該調(diào)制器制作在藍(lán)寶石襯底上，以單層 CVD生長石墨烯為有源區(qū)（直徑 100 μm的圓形），通過兩個(gè)電極之間加電壓來改變石墨烯中費(fèi)米能級的位置和合理設(shè)計(jì)石墨烯與銀之間的 Ta2O5絕緣介質(zhì)的厚度達(dá)到光調(diào)制的目的 , 它可實(shí)現(xiàn) 1 Hz~100 MHz 的頻率調(diào)制。這一大尺寸（有源區(qū) 7850 μm2）器件的報(bào)道為其在激光器和有源干涉儀等光電器件上的應(yīng)用提出了可能性。 基于單層石墨烯的反射式平面調(diào)制器 光調(diào)制器 應(yīng)用前景 燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 所以，石墨烯可以作為高性能可飽和吸收體制作激光器。 目前，基于石墨烯納米片、石墨烯聚合物薄膜和石墨烯溶液等形式的石墨烯飽和吸收體已被廣泛用于產(chǎn)生鎖模脈沖。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)石墨烯因其獨(dú)特的二維原子結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出優(yōu)越的可飽和吸收特性，例如： ?低飽和吸收光強(qiáng)度 ?寬波段可飽和吸收 ?可控的調(diào)制深度 ?光纖兼容 激光器 應(yīng)用前景 燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 中心波長為 974nm的半導(dǎo)體激光器的輸出光以 25mW的功率從光纖的一端耦合進(jìn)去，將光纖的待沉積端浸入石墨烯水懸浮液 25min。然后取出光纖，熱風(fēng)槍以 40℃ 吹 20min。這樣石墨烯就沉積在光纖纖芯上了。 石墨烯納米片 激光器 應(yīng)用前景 燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 2022年， Bonaccorso利用 PMMA/graphene foil 與光纖之間的水層來移動(dòng)薄膜，石墨烯器件集成最終是通過利用顯微操縱器來精確對準(zhǔn)纖芯以及 PMMA 層的溶解來實(shí)現(xiàn)的。隨著泵浦功率增加，明顯呈現(xiàn)出飽和吸收跡象，并且成功輸出 序列。 石墨烯聚合物薄膜 激光器 應(yīng)用前景 燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 石墨烯的化學(xué)穩(wěn)定性高，難溶于水及常用的有機(jī)溶劑，而氧化石墨烯由于存在大量的含氧官能團(tuán)，從而表現(xiàn)出很強(qiáng)的親水性，可以高度分散在水溶液或其他有機(jī)溶劑中。利用一種選擇性孔填充技術(shù)，我們可以將少層氧化石墨烯水溶液填充在空芯光子晶體光纖上。 石墨烯水溶液 激光器 應(yīng)用前景 燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 浙江大學(xué)的高超教授創(chuàng)造了世界最輕的材料 — 石墨烯全碳?xì)饽z， 米。這是處理污染的絕佳材料。它能吸附石油，現(xiàn)有的吸油產(chǎn)品一般只能吸收自身質(zhì)量 10倍左右的有機(jī)溶劑，而“全碳?xì)饽z”的吸收量可高達(dá)自身質(zhì)量的 900倍。 控制污染 應(yīng)用前景 燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 美國洛克希德馬丁公司發(fā)明了能夠生產(chǎn)低耗能薄膜的技術(shù)，從而可協(xié)助薄膜生產(chǎn)商研發(fā)新一代的低成本海水淡化設(shè)施。洛克希德馬丁的工程師在薄膜上刻出大小只有一納米的微孔。水分子可以穿過這些納米微孔，鹽分子則無法通過，而一納米大約等于頭發(fā)直徑的四萬分之一。它的厚度是目前市場上最好薄膜的五百分之一，強(qiáng)度卻達(dá)到 1000倍，過濾鹽分所需的能源和壓力是 1/100。該公司預(yù)計(jì)在今年底研制出原型薄膜，并在一家逆滲透海水淡化廠進(jìn)行測試，并于明年或后年大量生產(chǎn)新薄膜。 海水淡化 應(yīng)用前景 燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院 石墨烯還可以應(yīng)用于太陽能電池、鋰電池、基因測序等領(lǐng)域，同時(shí)有望幫助物理學(xué)家在量子物理學(xué)研究領(lǐng)域取得新突破。 中國科研人員發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的細(xì)胞在石墨烯上無法生長，而人類細(xì)胞卻不會(huì)受損。利用這一點(diǎn)石墨烯可以用來做繃帶，食品包裝甚至抗菌 T恤。 用石墨烯做的光電化學(xué)電池可以取代基于金屬的有機(jī)發(fā)光二極管，石墨烯還可以取代燈具中的傳統(tǒng)金屬石墨電極 ,使之更易于回收。 這種物質(zhì)不僅可以用來開發(fā)制造出紙片般薄的超輕型飛機(jī)材料、制造出超堅(jiān)韌的防彈衣，甚至能讓科學(xué)家夢寐以求的 現(xiàn)實(shí)。 其他應(yīng)用 應(yīng)用前景 燕山大學(xué) 信息科學(xué)與工程學(xué)院
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