石墨烯-神奇的电子设备的材料

石墨烯-神奇的电子设备的材料

与来自工业界和学术界的伙伴合作,在 DTU 纳米技术研究者们改进利用石墨烯能源高效光电器件的非凡特性的可能性。

这两个二维材料石墨烯已引起高度重视,因为它是第一次孤立和特点的 2004 年。博士学位学生帕特里克 · 惠兰解释说:”有肯定是要兴奋与石墨烯; 附带的非凡属性列表它是机械最强的化合物,发现它有高的透明度,它是一种高效热和电的导体,它是灵活和可折叠、 不胜枚举”。

石墨烯进行了预测,尤其是作为透明导电电极的有机发光二极管 (Oled),太阳能电池和可穿戴式电子产品在电子工业中重要的作用。

石墨烯的转移是瓶颈

大面积的石墨烯化学气相沉积到铜系催化剂的制备工业的成熟。为了融入它必须转移到合适的目标如玻璃基片上的催化剂而不会引入任何缺陷,在石墨烯层设备的石墨烯。帕特里克 · 惠兰说,”我博士学位项目的主要重点一直是发展新的传输技术。我们想发展,不做损害石墨烯层,以及哪些非破坏性的向铜基片的方法”。

在 DTU 纳米技术,准确地监测在水中的氧化石墨烯从铜催化剂解耦方法的研究得到了。该方法基于所谓的拉曼光谱,在石墨烯社区标准表征工具。帕特里克 · 惠兰解释说,”使用新的方法,它是我们来测量石墨烯从铜催化剂完全解耦,因此我们已经能够从 12 英寸直径铜薄膜的机械剥离转移石墨烯,如果有可能”。(见图 1)。

石墨烯-神奇的电子设备的材料

图 1︰ 从使用支撑的聚合物薄膜的 12 英寸铜衬底转移石墨烯

帕特里克的研究是两个较大的研究项目,涉及工业,以及学术伙伴的数目的一部分。这些合作伙伴之一是剑桥大学帕特里克在那里,一个外部的逗留。在剑桥大学的合作导致的另一种新的传输方法,石墨烯从铜基板上发表插层石墨烯和铜之间的基本解决方案的发展。通过此方法转移的石墨烯的电学性能都优越时相比,标准传输技术。

基于石墨烯的 Oled

在剑桥大学开发出来的新传输技术使它能够制造 Oled 哪里石墨烯作为更换为氧化铟锡 (ITO) 透明导电电极 (见图 2)。这些有机发光器件都是在夫琅和费 COMEDD (德国德累斯顿) 是研究与合作项目合作伙伴专业从事有机电子。 今天,ITO 是透明导电电极作为最常用的材料。然而,研究人员就能够实现更高的功率效率,从基于单层石墨烯相比,基于 ITO 的 Oled 发光。

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图 2: OLED 与石墨烯作为透明顶电极

帕特里克解释说,”下一步是把重点放在提高转移石墨烯层电导率和因而有机发光器件的功率效率。为此,我们看见两个可能的路线︰ 我们可以堆叠多个石墨烯层和 (或) 我们可以看出石墨烯化学,这是我们可以引入杂质,会影响电气性能。这应使石墨烯与 ITO 甚至更具竞争力”。

在 DTU Fotonik 石墨烯的电导率可以映射由所谓的 THz 光谱技术,一种快速、 非接触式测量技术,这使得它易于测试不同的掺杂方法的影响。

“将来,我们希望,石墨烯可以成为灵活的电子产品,例如可以用于制造可弯曲屏幕电极的标准材料。可穿戴式电子产品和电子纺织品市场,预计未来几年成长,并可能,石墨烯还可以发挥作用,在这类产品由于其灵活性,电导率和光重量”,帕特里克说。

在大门口 (丹麦联盟石墨烯的应用程序、 技术和工程) 项目中,由创新基金丹麦和角斗士进行研究 (石墨烯层︰ 生产、 表征和集成) 由欧盟 FP7 资助的项目。

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