研究人员用喷墨打印石墨烯材料

研究人员用喷墨打印石墨烯材料

一个国际研究小组开发了用于喷墨打印的石墨烯类油墨。新的黑色磷墨水与传统的喷墨打印技术兼容,用于光电子和光子学;

新的黑色磷墨水与传统的喷墨打印技术兼容,用于光电子学和光子学。SMT贴片加工

自从发现诺贝尔奖材料石墨烯以来,许多新的纳米材料有望提供令人兴奋的新的光子和光电子技术。黑磷是下一代光子和光电子器件的一种特别有趣的石墨烯纳米材料。然而,尽管在实验室中有着卓越的性能,但实际材料的实际开发受到复杂材料加工和环境稳定性差的阻碍。“我们的喷墨印刷示范可以第一时间进行黑磷基光子和光电子器件的长期稳定性的一个范围广泛的工业应用所需的可伸缩的“大规模制造,告诉教授带去太阳在芬兰阿尔托大学。

科学家优化了化学成分,通过复杂的和相互竞争的流体效应的平衡来实现稳定的墨水。这使得生产新的功能光子和光电子器件的喷墨打印具有优良的印刷质量和均匀性-就像打印复杂的图形或照片在纸上。这项研究证明了其新技术的好处通过喷墨印刷设备,利用黑磷的性质,至少它的半导体带隙,可以通过工程的原子层的数目容易变化和可以覆盖可见光和近红外区域的电磁频谱。

研究人员还展示了印刷黑磷为基础的非线性光学器件可以很容易地插入到激光器作为超快速光百叶窗,将连续的激光束辐射到重复一系列非常短的光脉冲适合工业和医疗应用,如加工、成像和传感。在这项研究中,黑磷还可以作为一种高效的高灵敏度的光探测器,延长了传统硅基光电探测器能够工作的波长范围。

重要的是,研究人员发现黑磷墨水可以与现有的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术的无缝集成,而喷墨打印技术的开发提供支持所谓的异质材料,目标是利用不同的利益制造的前景,但互补特性的多个材料层通过控制加工。

新的墨水是由一个跨学科的国际研究团队在阿尔托大学,剑桥大学(英国)、帝国理工学院(英国)和北京航空航天大学(中国)。这项研究是由芬兰科学院的支持,Tekes创新的芬兰资助机构,诺基亚基金会和欧盟委员会。

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