激光诱导基于石墨烯的柔性基板,在聚胺薄膜上具有光热转换和光响应性能
Haiwen Liu1, Kaishen Chen1, Runmin Wu1
1School of Physics and Materials Science, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China.
ACS applied materials & interfaces
|September 21, 2023
概括
研究人员开发了一种高效的激光直接写作方法,用于基于石墨烯的柔性基板 (GFS). 这种技术增强了光吸收和温度升高,显示了灵活光探测器和传感器的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 基于石墨烯的灵活电子设备对于光电元件和光探测器至关重要.
- 这些设备的高效和经济的制造仍然是一个重大挑战.
- 激光直接写作为制造柔性石墨烯基底提供了一个有前途的替代方案.
研究的目的:
- 开发一种高效和经济的方法,使用激光直接写作来制造基于石墨烯的柔性基板 (GFS).
- 研究激光诱导的GFS和碳纳米粒子装饰的GFS (GFSC) 的光学和光响应特性.
- 探索GFS和GFSC在灵活光探测器和传感器中的潜在应用.
主要方法:
- 通过CO2激光直接写在聚胺 (PI) 薄膜上制造GFS.
- 通过使用femtosecond (fs) 激光再加工,用碳纳米粒子 (GFSC) 进一步对GFS进行表面修饰.
- 电阻的表征,光学吸收性,光热转换和光响应性能.
主要成果:
- 具有15 Ω电阻的GFS和具有25 Ω的GFSC在一个步骤中成功制造.
- GFS的吸收率高达90% (200-2000nm),GFSC的吸收率提高到了97.5%.
- 在1次太阳辐射下,GFSC的表面温度达到70.8°C,并显示出稳定的光响应.
结论:
- 激光直接写作为GFS制造提供了一个高效和经济的途径.
- 多孔的石墨烯结构和碳纳米粒子显著增强光吸收和光热特性.
- GFS和GFSC显示出灵活的光探测器和传感器应用的巨大潜力.
