发布时间:2017-10-31 阅读:1309
以氙灯准分子放电管为紫外光源,利用磁场辅助紫外光臭氧化开展石墨烯薄膜图案化具有无光刻胶污染、无基底损伤和图形精度较高等特点,其在石墨烯电子、光电子器件产业化应用中具有重要的前景。
本项研究中,我们进一步以低压汞灯为光源,利用磁场辅助紫外光臭氧化开展不同气体氛围下(氧气、臭氧和氮气含量分别变化)石墨烯薄膜图案化,研究其物理化学机制。顺磁性氧气分子X^3Σg^-在非均匀磁场中磁化后向石墨烯薄膜加速运动,其在紫外光照射下分解生成顺磁性基态氧原子O((^3)P),其氧化强度超过臭氧分解产物。这些高速运动的氧原子、氧分子与弱抗磁性气体分子(如臭氧、氮气)之间的碰撞能引起氧原子横向钻蚀,降低图案化质量。研究结果表明:石墨烯晶体管氧化越严重,其在紫外光照射下越难转变成n型载流子掺杂。这项研究对于进一步理解磁场辅助紫外光臭氧化开展石墨烯薄膜图案化提供了有益的借鉴。
更多信息可查阅:Huan Yue, Haihua Tao*, Yixuan Wu, Shubin Su, Hao Li, Zhenhua Ni & Xianfeng Chen*, Exploring the working mechanism of grpahene patterning by magnetic-assisted UV ozonation. Physical Chemistry Chemical Physics, 19, 27353, 2017.