理论教育 石墨烯的透过率和掺杂:单层透过率97.7%

石墨烯的透过率和掺杂:单层透过率97.7%

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:石墨烯作为一种透明导电材料,单层石墨烯透过率可以达到97.7%,每增加一层,透过率下降2.3%。由于在多次传递和加热过程中掺杂程度小,TFSA/三层石墨烯的透过率略高于93.1%的本征值。图4-41TFSA掺杂前后石英基底上单层、双层、三层石墨烯的透过率

石墨烯的透过率和掺杂:单层透过率97.7%

石墨烯作为一种透明导电材料,单层石墨烯透过率可以达到97.7%,每增加一层,透过率下降2.3%。通常经过化学物理掺杂,石墨烯的透过率都会有不同程度的降低。图4-40为改性后石墨烯及透明导电薄膜(ITO、导电高分子及碳纳米管)的透过率与方块电阻的关系,沿着箭头方向透明导电性能增强。

图4-40 常见的改性石墨烯及透明导电薄膜的透过率与方块电阻的关系

石墨烯在可见光区域的光学性质由石墨烯的结构决定,由于带间跃迁的泡利阻塞效应,在红外区域就可以观察到吸收现象。双(三氟甲烷磺酸钠)胺(TFSA)是一种光学透明的p型石墨烯掺杂剂,在红外区域有吸收淬灭和透射增强现象,增强程度与掺杂浓度成正比。单层石墨烯在近红外波段的透光率可以从初始的97.7%增强到100%;本征态双层石墨烯的透过率为95.4%,在旋转涂布TFSA后,同样出现了透光率增强到100%的现象;TFSA掺杂的三层石墨烯也可以观察到类似的透过率增强现象,如图4-41所示。与TFSA/单层石墨烯相比,TFSA/多层石墨烯透过率饱和度发生了红移,这种转变是顶部和底部的不对称掺杂造成的。由于石墨烯表层被TFSA大量掺杂,电荷从顶层流向底层石墨烯(在本征态或轻微掺杂态),从而产生费米能级平移,使顶层的吸收开始向较长的波长移动,而底层的吸收向较短的波长移动。因此,与TFSA/单层石墨烯相比,TFSA/多层石墨烯吸收起始区更小。由于在多次传递和加热过程中掺杂程度小,TFSA/三层石墨烯的透过率略高于93.1%的本征值。(www.daowen.com)

图4-41 TFSA掺杂前后石英基底上单层、双层、三层石墨烯的透过率

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈