針對上述問題,西安交通大學(xué)材料學(xué)院功材中心設(shè)計出一種新型全無機柔性石墨烯場效應(yīng)晶體管( GFET ),利用純機械應(yīng)變和鐵電薄膜 Pb 0.92 La 0.08 Zr 0.52 Ti 0.48 O 3 的撓曲電效應(yīng)成功地實現(xiàn)了石墨烯摻雜濃度的可控,發(fā)現(xiàn)石墨烯的狄拉克點( V Dirac )隨著 GFET 彎曲半徑(正向彎曲或反向彎曲)呈線性變化。相比于其他調(diào)控石墨烯摻雜的方法,本工作具有以下優(yōu)點: 1 )避免了雜化摻雜對石墨烯造成的破壞以及化學(xué)修飾摻雜帶來的其他物質(zhì)吸附; 2 )可逆、可控的; 3 )柔性的。基于以上的優(yōu)點,我們所設(shè)計的全無機柔性石墨烯場效應(yīng)晶體管不僅可以通過彎曲機械應(yīng)力調(diào)控石墨烯摻雜,而且還可以根據(jù)柔性鐵電柵 GFET 的 V Dirac 變化來檢測樣品的彎曲狀態(tài)。
這項研究成果以“ Controlling the Dirac point voltage of graphene by mechanically bending the ferroelectric gate of graphene field effect transistor ” 題,被材料科學(xué)領(lǐng)域國際知名期刊 Materials Horizons ( IF=13.183 )選為當(dāng)期內(nèi)封面發(fā)表。西安交通大學(xué)為該論文的第一作者和唯一通訊作者單位,材料學(xué)院馬春蕊副教授為通訊作者,和賈春林教授共同指導(dǎo)的博士生胡光亮為第一作者,參與該工作的還有西安交大劉明副教授,劉衛(wèi)華教授以及堪薩斯大學(xué)(吳朱迪) Judy Wu 教授。
該研究得到國家自然科學(xué)基金重大專項、國家“ 973 ”項目、國家青年基金等經(jīng)費的支持。
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