石墨烯由于其優(yōu)越的化學(xué)穩(wěn)定性、高的電子遷移率、機(jī)械柔性以及高透射率，被認(rèn)為是一種有前途的高性能納米電子材料。特別是石墨烯的雙極特性（摻雜后石墨烯可以表現(xiàn)為n型或p型）使得其與現(xiàn)有電子器件具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。到目前為止，人們對(duì)石墨烯摻雜進(jìn)行了大量的研究，如不同氣體環(huán)境下的紫外輻射、離子液體/離子凝膠或氣體分子的吸收等，但這些摻雜都會(huì)引入第二相，是不可逆的。

    針對(duì)上述問(wèn)題，西安交通大學(xué)材料學(xué)院功能材料及自旋電子研究中心設(shè)計(jì)出一種新型全無(wú)機(jī)柔性石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管（GFET），利用純機(jī)械應(yīng)變和鐵電薄膜Pb0.92La0.08Zr0.52Ti0.48O3的撓曲電效應(yīng)成功地實(shí)現(xiàn)了石墨烯摻雜濃度的可控，發(fā)現(xiàn)石墨烯的狄拉克點(diǎn)（VDirac）隨著GFET彎曲半徑（正向彎曲或反向彎曲）呈線性變化。

    相比于其他調(diào)控石墨烯摻雜的方法，本工作避免了雜化摻雜對(duì)石墨烯造成的破壞以及化學(xué)修飾摻雜帶來(lái)的其他物質(zhì)吸附，且為可逆、可控的和柔性的。基于以上優(yōu)點(diǎn)，全無(wú)機(jī)柔性石墨烯場(chǎng)效應(yīng)晶體管不僅可以通過(guò)彎曲機(jī)械應(yīng)力調(diào)控石墨烯摻雜，而且還可以根據(jù)柔性鐵電柵GFET的VDirac變化來(lái)檢測(cè)樣品的彎曲狀態(tài)。

    這項(xiàng)研究成果被材料科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際知名期刊 Materials Horizons（IF=13.183）選為當(dāng)期內(nèi)封面發(fā)表。材料學(xué)院馬春蕊副教授和賈春林教授共同指導(dǎo)的博士生胡光亮為第一作者，馬春蕊副教授為通訊作者，參與該工作的還有西安交大劉明副教授、劉衛(wèi)華教授以及堪薩斯大學(xué)吳朱迪（Judy Wu）教授。西安交通大學(xué)為該論文的第一作者和唯一通訊作者單位。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重大專項(xiàng)、國(guó)家“973”項(xiàng)目、國(guó)家青年基金等支持。（來(lái)源：西安交通大學(xué)）

    論文鏈接：

    https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/mh/c8mh01499j#!divAbstract

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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