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质子束辐照单层石墨烯的损伤效应

张宁 张鑫 杨爱香 把得东 冯展祖 陈益峰 邵剑雄 陈熙萌

质子束辐照单层石墨烯的损伤效应

张宁, 张鑫, 杨爱香, 把得东, 冯展祖, 陈益峰, 邵剑雄, 陈熙萌
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  • 基于石墨烯优异的电学性能,其已被广泛应用于许多工业领域.但由于其带隙为零,一定程度上限制了在电子器件方面更进一步的应用.为了通过离子辐照在石墨烯中引入缺陷并打开带隙,本工作研究了能量为750 keV,1 MeV的质子束对硅衬底单层石墨烯的辐照损伤效应.通过对比辐照前后的石墨烯样品的拉曼光谱发现:ID/IG随着入射质子能损的增大而增大,与SRIM程序模拟结果趋势一致;缺陷间平均距离LD随入射质子能量的增大而增大;缺陷密度nD随入射质子能量的增大而减小.这表明质子在石墨烯中的损伤效应与三维材料相似.
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    Zhang Q H, Han J H, Feng G Y, Xu Q X, Ding L Z, Lu X X 2012 Acta Phys. Sin. 21 214209 (in Chinese)[张秋慧, 韩敬华, 冯国英, 徐其兴, 丁立中, 卢晓翔2012物理学报21 214209]

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    Mathew S, Chan T K, Zhan D, Gopinadhan K, Barman A R, Breese M B H, Dhar S, Shen Z X, Venkatesan T, Thong J T L 2011 Carbon 49 1720

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    Zeng J, Liu J, Yao H J, Zhai P F, Zhang S X, Guo H, Hu P P, Duan J L, Mo D, Hou M D, Sun Y M 2016 Carbon 100 16

    [10]

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    [11]

    Cancado L G, Jorio A, Ferreira E H M, Stavale F, Achete C A, Capaz R B, Moutinho M V O, Lombardo A, Kulmala T S, Ferrari A C 2011 Nano Lett. 11 3190

    [12]

    Kim J H, Hwang J H, Suh J, Tongay S, Kwon S, Hwang C C, Wu J Q, Park J Y 2013 Appl. Phys. Lett. 103 171604

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    Ziegler J F, Ziegler M D, Biersack J P 2010 Nucl. Instrum. Meth. B 268 1818

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-01
  • 修回日期:  2017-01-02
  • 刊出日期:  2017-01-20

质子束辐照单层石墨烯的损伤效应

    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11174116)资助的课题.

摘要: 基于石墨烯优异的电学性能,其已被广泛应用于许多工业领域.但由于其带隙为零,一定程度上限制了在电子器件方面更进一步的应用.为了通过离子辐照在石墨烯中引入缺陷并打开带隙,本工作研究了能量为750 keV,1 MeV的质子束对硅衬底单层石墨烯的辐照损伤效应.通过对比辐照前后的石墨烯样品的拉曼光谱发现:ID/IG随着入射质子能损的增大而增大,与SRIM程序模拟结果趋势一致;缺陷间平均距离LD随入射质子能量的增大而增大;缺陷密度nD随入射质子能量的增大而减小.这表明质子在石墨烯中的损伤效应与三维材料相似.

English Abstract

参考文献 (13)

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