光電器件是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種實(shí)現(xiàn)光與電之間相互轉(zhuǎn)換的器件,,其**是各種光電材料,,即能夠?qū)崿F(xiàn)光電信息的接收、傳輸,、轉(zhuǎn)換、監(jiān)測,、存儲,、調(diào)制,、處理和顯示等功能的材料。光電傳感器件指的是能夠?qū)δ撤N特征量進(jìn)行感知或探測的光電器件,,狹義上*指可將特征光信號轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行探測的器件,,廣義而言,任何可將被測對象的特征轉(zhuǎn)換為相應(yīng)光信號的變化,、并將光信號轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行檢測,、探測的器件都可稱之為光電傳感器。氧化石墨烯的表面官能團(tuán)與水中的金屬離子反應(yīng)形成復(fù)雜的絡(luò)合物,。常州官能化氧化石墨
氧化石墨烯/還原氧化石墨烯在光電傳感領(lǐng)域的應(yīng)用,,其基本依據(jù)是本章前面部分所涉及到的各種光學(xué)性質(zhì)。氧化石墨烯因含氧官能團(tuán)的存在具備了豐富的光學(xué)特性,,在還原為還原氧化石墨烯的過程中,,不同的還原程度又具備了不同的性質(zhì),從結(jié)構(gòu)方面而言,,是其SP2碳域與SP3碳域相互分割,、相互影響、相互轉(zhuǎn)化帶來了如此豐富的特性,。也正是這些官能團(tuán)的存在,,使得氧化石墨烯可以方便的采用各種基于溶液的方法適應(yīng)多種場合的需要,克服了CVD和機(jī)械剝離石墨烯在轉(zhuǎn)移和大面積應(yīng)用時(shí)存在的缺點(diǎn),,也正是這些官能團(tuán)的存在,,使其便于實(shí)現(xiàn)功能化修飾,為其在不同場景的應(yīng)用提供了一個(gè)廣闊的平臺,。常州官能化氧化石墨氧化石墨仍然保留石墨母體的片狀結(jié)構(gòu),,但是兩層間的間距(約0.7nm)大約是石墨中層間距的兩倍。
比較成熟的非線性材料有半導(dǎo)體可飽和吸收鏡和碳納米管可飽和吸收體,。但是制作半導(dǎo)體可飽和吸收鏡需要相對復(fù)雜和昂貴的超凈制造系統(tǒng),,這類器件的典型恢復(fù)時(shí)間約為幾個(gè)納秒,且半導(dǎo)體可飽和吸收鏡的光損傷閥值很低,,常用的半導(dǎo)體飽和吸收鏡吸收帶寬較窄,。碳納米管是一種直接帶隙材料,帶隙大小由碳納米管直徑和屬性決定,。不同直徑碳納米管的混合可實(shí)現(xiàn)寬的非線性吸收帶,,覆蓋常用的1.0~1.6um激光増益發(fā)射波段。但是由于碳納米管的管狀形態(tài)會產(chǎn)生很大的散射損耗,,提高了鎖模閥值,,限制了激光輸出功率和效率,所以,,研究人員一直在尋找一種具有高光損傷閩值,、超快恢復(fù)時(shí)間,、寬帶寬和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的飽和吸收材料。
太赫茲技術(shù)可用于醫(yī)學(xué)診斷與成像,、反恐安全檢查,、通信雷達(dá)、射電天文等領(lǐng)域,,將對技術(shù)創(chuàng)新,、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及**等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。作為極具發(fā)展?jié)摿Φ男录夹g(shù),,2004年,,美國**將THz科技評為“改變未來世界的**技術(shù)”之一,而日本于2005年1月8日更是將THz技術(shù)列為“國家支柱**重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”**,,舉全國之力進(jìn)行研發(fā),。傳統(tǒng)的寬帶THz波可以通過光整流、光電導(dǎo)天線,、激光氣體等離子體等方法產(chǎn)生,,窄帶THz波可以通過太赫茲激光器、光學(xué)混頻,、加速電子,、光參量轉(zhuǎn)換等方法產(chǎn)生。掃描隧道顯微鏡照片表明,,在氧化石墨中氧原子排列為矩形,。
RGO制備簡單、自身具有受還原程度調(diào)控的帶隙,,可以實(shí)現(xiàn)超寬譜(從可見至太赫茲波段)探測,。氧化石墨烯的還原程度對探測性能有***影響,,隨著氧化石墨烯還原程度的提高,,探測器的響應(yīng)率可以提高若干倍以上。因此,,在CVD石墨烯方案的基礎(chǔ)上,,研究者開始嘗試使用還原氧化石墨烯制備類似結(jié)構(gòu)的光電探測器。對于RGO-Si器件,,帶間光子躍遷以及界面處的表面電荷積累,,是影響光響應(yīng)的重要因素[72]。2014年,,Cao等[73]將氧化石墨烯分散液滴涂在硅線陣列上,,而后通過熱處理對氧化石墨烯進(jìn)行熱還原,制得了硅納米線陣列(SiNW)-RGO異質(zhì)結(jié)的室溫超寬譜光探測器,。該探測器在室溫下,,***實(shí)現(xiàn)了從可見光(532nm)到太赫茲波(2.52THz,,118.8mm)的超寬譜光探測。在所有波段中,,探測器對10.6mm的長波紅外具有比較高的光響應(yīng)率可達(dá)9mA/W,。氧化石墨能夠滿足人們對于材料的功能性需求更為嚴(yán)苛的要求。生產(chǎn)氧化石墨怎么用
減少面內(nèi)難以修復(fù)的孔洞,,從而提升還原石墨烯的本征導(dǎo)電性,。常州官能化氧化石墨
GO膜在水處理中的分離機(jī)理尚存在諸多爭議。一種觀點(diǎn)認(rèn)為通過尺寸篩分以及帶電的目標(biāo)分離物與納米孔之間的靜電排斥機(jī)理實(shí)現(xiàn)分離,,如圖8.3所示,。氧化石墨烯膜的分離通道主要由兩部分構(gòu)成:1)氧化石墨烯分離膜中不規(guī)則褶皺結(jié)構(gòu)形成的半圓柱孔道;2)氧化石墨烯分離膜片層之間的空隙,。除此之外,,由氧化石墨烯結(jié)構(gòu)缺陷引起的納米孔道對于水分子的傳輸提供了額外的通道19-22。Mi等23研究認(rèn)為干態(tài)下通過真空過濾制備的氧化石墨烯片層間隙的距離約為0.3nm,。常州官能化氧化石墨