石墨烯边缘嵌入式纳米薄膜的光电响应原理及其在传感器中的应用

项目编号：51605306

       二维材料因其独特的光电性能具有成为应用于可穿戴微纳机械设备的下一代光电传感器材料的潜力。然而，二维材料边界态在光电响应中所起的作用至今没有得到足够的重视和研究，这在很大程度上妨碍了新型光电传感器的实用化进程。申请人前期研究发现，在一种富含石墨烯边缘的纳米薄膜中，边界势能的降低形成了许多电子俘获中心（又称“边界量子势阱”），该势阱可大大减少光生电子-空穴对的再结合，因而使得这种新型纳米薄膜具有高响应输出和快响应速率等潜在特性。为此，本项目提出“石墨烯边缘嵌入式纳米薄膜的光电响应原理”这一核心科学问题，从石墨烯边界量子势阱俘获光电子原理出发，以不同石墨烯边缘密度下的纳米薄膜的光电响应特性测试为技术手段，以高输出快响应的纳米薄膜光电传感器器件化为目标开展三方面研究。研究结果对于丰富基于传统半导体理论的光电响应原理与开拓边界量子势阱调制的新型纳米薄膜光电传感器具有重要的科学意义与实用价值。