【產(chǎn)通社，9月30日訊】近期的《Science》雜志發(fā)表了哥倫比亞大學(xué)、韓國(guó)世宗大學(xué)、斯坦福線性加速器中心和布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)聯(lián)合研究成果。研究人員在一幅氮摻雜石墨烯薄膜的顯微圖像上發(fā)現(xiàn)，單個(gè)氮原子取代了碳原子晶格位置，每個(gè)氮原子提供的額外電子，有一半均勻分布在整個(gè)石墨烯二維晶格上。他們還發(fā)現(xiàn)，摻氮改變了石墨烯電子能帶結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變參雜的工藝條件，他們可以調(diào)節(jié)石墨烯的電子特性。這一實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有可能應(yīng)用于新型半導(dǎo)體器件的制造。

“我們并沒(méi)有試圖研究現(xiàn)有系統(tǒng)，我們是在尋找新的方向。” 論文共同作者Theanne Schiros說(shuō)，她是能源部能源前沿研究中心的表面科學(xué)家，在哥倫比亞大學(xué)，她正在研究石墨烯作為一種潛在電極用于新穎的光伏器件的可能性。

“現(xiàn)在我們看到，摻雜是一種辦法，可用于石墨烯，干凈而且非常管用�！彼f(shuō)，在提供了一個(gè)潛在方法，可以創(chuàng)造高品質(zhì)石墨烯薄膜，用于電子領(lǐng)域，包括太陽(yáng)能電池。為了這項(xiàng)研究，Theanne Schiros來(lái)到斯坦福線性加速器中心，與中心的同步輻射光源科學(xué)家 Dennis Nordlund 一起工作。他們利用同步輻射光對(duì)氮摻雜石墨烯薄膜樣品進(jìn)行掃描和顯微成像。

實(shí)驗(yàn)的樣品是利用化學(xué)氣相沉積在銅箔上的摻雜石墨烯薄膜，研究人員還利用了拉曼光譜儀和掃描隧道顯微鏡。樣品的曼光譜表明，氮摻雜改變了石墨烯薄片的電子特性，但不會(huì)干擾它的基本結(jié)構(gòu)。掃描隧道顯微鏡圖像顯示，氮原子是石墨烯表面上的亮點(diǎn)。通過(guò)計(jì)數(shù)那些亮點(diǎn)，研究人員就可以確定氮摻雜濃度。