悬浮石墨烯的制备、性能及应用研究

作为一种新型二维材料,石墨烯在电学、光学、传热学及力学性能等方面均表现出极其优异的特性,对石墨烯的研究也得到众多研究者的关注。同时,拥有桥状悬浮结构的悬浮石墨烯(Suspended graphene)以其杂质少、受外界干扰小等优点使得石墨烯的本征特性得到最大化施展。在研究石墨烯的电子迁移率、传热性、力学性能等方面,悬浮石墨烯有着独特的优势,并且对提升微电子器件的性能作用显著。综述了悬浮石墨烯的制备与性质研究及其在微电子领域的应用进展,并展望了悬浮石墨烯的应用前景。

悬浮型石墨烯压力传感阵列的设计与研究

传统的硅压阻式压力传感器存在易受温度影响、断裂韧性较差以及传感节点有限等缺点,因此设计了一种悬浮型阵列结构的石墨烯压力传感器。首先分析了该传感器的结构与原理,然后研究了应变对石墨烯能带结构的影响。最后,建立了顶板-支柱结构的压强放大模型和挠度放大模型。理论与仿真结果表明,压强的放大系数与半径比满足负指数关系,随着支柱底面半径的不断减小,放大系数趋于定值;在集中压力模型中,最大挠度与半径比近似满足线性关系,最大挠度与压强呈三分之一幂次关系。

悬空石墨烯对其表面金纳米膜形貌的影响

石墨烯与金属间的相互作用是石墨烯器件研究中的关键问题之一,其涉及石墨烯器件的电学接触、锂离子电池石墨烯电极、石墨烯金属光学等方面.本文重点研究了不同层数的悬空石墨烯表面金纳米膜退火前后的形貌演化过程,观测到两个重要的现象:1)排除基底影响后的悬空石墨烯层数可以通过金纳米膜的形貌特征进行确认,但其随层数的变化趋势与有基底支撑的石墨烯正好相反;2)退火处理后的悬空石墨烯上的金纳米膜形貌演化过程具有类似水滴在荷叶上的行为.对悬空石墨烯表面金属纳米膜在退火前后的形貌变化规律及其现象背后的物理机理进行了详细的讨论和理论解释.