泰州巨納榮獲2016年度江蘇省科學技術三等獎

2017年2月24日上午，2016年度江蘇省科學技術獎勵大會在江蘇省政協禮堂舉行，江蘇省委書記李強，省長石泰峰出席大會并向獲獎代表頒發了獎勵證書。會議由常務副省長黃莉新主持。我司與東南大學合作申報的項目"二維材料-貴金屬復合體系的光學性質檢測與調控"獲2016年度江蘇省科學技術三等獎。公司項目團隊出席了獎勵大會。

項目簡介：
二維納米材料如石墨烯，二硫/硒化鉬等由于其獨特的性能已經引起了國內外的廣泛關注。其中，石墨烯因其突出的電學、光學、熱學及機械性能成為了其中的杰出代表，其發現者于2010年獲得了諾貝爾物理學獎。基于石墨烯優異的電學性能，其可替代硅材料用于制備晶體管等微電子器件；基于其超寬波段的光學響應，可以用于制備全波段光電探測器（紫外到遠紅外區域），克服傳統器件探測范圍小的弊端。基于其高透光率、極高的導電性、以及高機械強度，可用于觸摸屏等器件的開發（目前已研制出基于石墨烯的手機、顯示器觸摸屏）。基于其飽和吸收性能，已實現了超高頻率的光電調制，能極大提高光通訊（網絡通信）的能力。
然而，在石墨烯等二維材料的大規模應用和產業化過程中，其基礎性能，特別是光學和光電性能的研究和檢測至關重要。同時，如何將石墨烯與其他半導體或金屬材料相結合，發揮石墨烯優異的電學性能并彌補其零帶隙這一缺陷所導致的弱光學吸收現象，也是目前科研工作的重點。本項目從2010年開始致力于石墨烯等二維材料的光學性質研究，并將其與金屬納米結構相結合從而提升二維材料的光學與光電性能。項目所獲得的主要研究成果包括：
1.      提出利用光學對比度精確判定石墨烯等二維材料的層數,并通過層數控制調控二維材料的性能。光學對比度法目前以作為二維材料層數判定的主流方法。項目組成員作為第一起草人已撰寫了“光學法判定石墨烯層數”的標準文檔，目前已通過納米標準化委員會提交國標委，并已批準立項。申請者還提出了一種利用等離子體刻蝕精確控制（Layer by Layer）二硫化鉬層數的方法，并研究了該材料的熒光、拉曼等光學性質隨材料厚度的變化。該方法未在硫化鉬中引入任何缺陷，且能夠進行大范圍操作，配合光刻等手段可以用來制備任意不同結構和厚度的二維材料，這對于性能在很大程度上依賴于其厚度的二維材料來說非常有意義。
2.      將石墨烯與金屬納米顆粒相結合，利用金屬表面等離激元效應增強石墨烯光學吸收。項目組利用納米壓印技術,成功的制備出結構有序可控的金納米半殼層陣列。將金屬納米顆粒有序陣列與石墨烯相結合，一方面增強了石墨烯的光學吸收，另一方面石墨烯作為超薄的二維表面鈍化層，使得金屬納米結構的表面等離激元效應得到明顯提升，在熒光生物檢測和標定方面取得了重要進展。
3.      利用拉曼光譜研究石墨烯中的缺陷，并通過缺陷工程調控石墨烯的性能。二維材料中的缺陷對于其性能具有重要影響。項目組利用拉曼光譜實現了石墨烯中微量缺陷的檢測，并發現缺陷是限制電學性能進一步提升的重要因素。同時，項目組也致力于通過缺陷工程來調控石墨烯等二維材料的光學與光電性質。