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“白石墨烯”与石墨烯配对制备超薄电子器件的新方法
发布:lee_9124   时间:2015/12/14 14:56:21   阅读:716 
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单层六角氮化硼,又被称为“白色石墨烯”,有更高的透明度,同时拥有石墨烯许多的特性,如特殊的机械强度和热导率。但它们的一个重要的区别是导电性不同:石墨烯是导体,而“白色石墨烯”却是绝缘体。现在,研究人员已经开发出一种几乎完美的单层“白色石墨烯”工艺,“白色石墨烯”基体与石墨烯完美配对形成极薄且透明的材料,可能应用于下一代超薄电子设备中,如手机、笔记本电脑、平板电脑和其他设备。

美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)的研究人员一直致力于六角氮化硼(交替硼和氮原子形成六角环)的研究,这种物质有着极低的摩擦系数,因此经常用在润滑剂和化妆品中。ORNL的新方法是巧妙地调整化学沉积法在原子水平上沉积标准物质制备出特别光滑的“白色石墨烯”。

“理论研究上有各种六角氮化硼单晶的制备方法,如从三角到六角均被提到,但我们第一次证明和解释这一过程。我们创造出一种更温和、可控释放反应物进入炉中的方法并指出如何充分利用炉内部条件。而这两个因素几乎总是被忽视。” ORNL的博士后Yijing Stehle说。

“试想电池、电容器、太阳能电池、屏幕和燃料电池都薄如纸。”Stehle说。在这种情况下,Stehle和她的同事正致力于创建一个超薄、超透明的六角硼石墨烯二维电容器和燃料电池原型。

其他研究人员充分利用这两种超薄材料性能细微的不同来操纵光,甚至吸收石油泄漏。对于这一最新配方,目前还没有实现和理论相一致的性能。ORNL的科学家们有望揭开石墨烯全部潜能。其中沉积在“白色石墨烯”基板上的石墨烯电子迁移率是其他基体上的数千倍,研究人员认为“白色石墨烯”起关键作用。

重要是,“白色石墨烯”是在一个标准大气压下由化学气相沉积法制备出来的。Stehle和她的同事们认为这种方法易于扩大规模,在一个合理的成本下进行商业生产。

最近,这项研究成果发表在期刊《化学材料》上。


来源:材料人网
 
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