石墨烯在有机光电器件中的应用研究进展
石墨烯的应用现状及发展
石墨烯的应用现状及发展石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有优异的电子、热学、力学和光学性质。
由于其独特的结构和性质，石墨烯被广泛研究和应用于多个领域。
本文将对石墨烯的应用现状及发展进行详细介绍。
一、电子学应用石墨烯的优异电子性质使其在电子学领域具有广泛应用前景。
石墨烯是一种零带隙材料，具有高载流子迁移率和高电导率，适用于制备高速晶体管和其他电子器件。
目前，石墨烯晶体管已成功制备，展现出了优异的电子传输性能。
石墨烯还可用于制备高性能柔性电子器件、传感器和光电导材料等。
二、能源应用石墨烯在能源领域的应用主要包括电池、超级电容器和太阳能电池等。
由于石墨烯的高电导率、高比表面积和优异的电化学性能，它被广泛应用于锂离子电池和超级电容器中。
石墨烯基锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和快速充放电速度等优势。
石墨烯还可以用于制备高效率的太阳能电池材料，提高光电转换效率。
三、材料科学应用石墨烯在材料科学领域的应用包括复合材料、纳米材料和柔性电子器件等。
石墨烯具有优异的力学性能和高拉伸强度，可用于制备高性能的纳米材料。
石墨烯基复合材料具有高导电性、高热导率和优异的机械性能，被广泛应用于航空航天、电子封装和结构材料等领域。
四、光学和光电器件石墨烯在光学和光电器件领域的应用主要包括光电探测器、光电二极管和激光器等。
由于石墨烯的光线吸收能力强、载流子迁移率高和透明性优良，它被广泛用于制备高性能的光电探测器和光电二极管。
石墨烯还可以用于制备紧凑型激光器，具有高功率、快速调制和窄线宽等优点。
五、生物医学应用石墨烯在生物医学领域的应用主要包括生物传感器、药物传递和组织工程等。
石墨烯具有优异的生物相容性、生物传导性和多功能性，可用于制备高灵敏度的生物传感器和药物传递系统。
石墨烯还可用于制备三维生物打印材料，促进组织的再生和修复。
石墨烯具有广泛的应用前景，在电子学、能源、材料科学、光学和光电器件以及生物医学等领域都有重要的应用。
石墨烯薄膜制备及其在电子器件中的应用研究
石墨烯薄膜制备及其在电子器件中的应用研究石墨烯是一种由碳原子构成的单层平面晶体，被誉为新一代材料的“黑金”。
其具有高导电性、高机械强度、高化学稳定性等优越的性质，使得其在电子、光电和化学等领域中有着广泛的应用前景。
在目前的研究中，石墨烯薄膜制备及其在电子器件中的应用研究是石墨烯领域的热点之一。
一、石墨烯薄膜制备技术石墨烯薄膜的制备技术主要有机械剥离法、化学气相沉积法、化学还原法、化学氧化还原法以及离子液体剥离法等。
其中，机械剥离法是最早被使用的方法之一，通过在石墨晶体表面用胶带进行剥离制备出单层石墨烯。
但是，这种方法制备的石墨烯薄膜的品质较低，并且难以控制石墨烯的大小和形状。
化学气相沉积法则是通过将气态的前体物质在基底表面上进行化学反应，实现在表面生长出单层石墨烯。
这种方法可以制备出较高品质的石墨烯薄膜，并且具有可控性较强、规模化生产的潜力。
化学还原法是通过将氧化石墨烯进行化学还原，制备出具有高电导率但品质较差的石墨烯。
虽然这种方法制备的石墨烯的品质较低，但是具有成本低、生产规模大等有利因素，因此在某些领域中仍具有应用潜力。
离子液体剥离法是通过将已形成的石墨烯晶体置于离子液体中，通过超声波、离心等方式进行剥离，实现制备高品质、大小可控的石墨烯薄膜。
这种方法虽然具有制备单层石墨烯的优势，但是其难度较大，且成本较高，因此需要进一步的研究探索。
二、石墨烯薄膜在电子器件中的应用石墨烯薄膜具有高电导率、高机械强度、高透明度等优越的性能，这些性质使得其在电子器件中有着广泛的应用前景。
例如，石墨烯薄膜可以作为透明电极材料，用于制备柔性有机太阳能电池、有机发光二极管等器件。
此外，由于石墨烯具有高导电性和高机械强度的优越性能，因此可以应用于制备高频量子阱、全碳基晶体管等高性能电子器件。
在石墨烯薄膜在电子器件中的应用研究中还存在一些问题和挑战。
其中，石墨烯薄膜制备的高成本和失控生长问题，是在应用研究中需要解决的核心问题。
石墨烯材料的电化学性能研究
石墨烯材料的电化学性能研究石墨烯作为一种新型的二维材料，具有独特的结构和性能，引起了广泛的研究兴趣。
在过去的几年里，科学家们对石墨烯材料的电化学性能进行了深入地研究，并取得了一系列重要的发现和突破。
本文将就石墨烯材料的电化学性能进行探讨，以期加深我们对石墨烯材料的认识。
首先，石墨烯材料具有优异的导电性能。
由于石墨烯只由一个碳原子层组成，因此它具有极高的电子迁移率和导电性。
研究表明，石墨烯的电子迁移率可以达到几千cm²/Vs，是传统的硅材料的数百倍以上。
这使得石墨烯成为一种极具潜力的导电材料，在电子器件和能源存储领域具有广阔的应用前景。
其次，石墨烯还具有良好的电催化活性。
石墨烯的独特结构和电子性质使其具有优异的催化性能，可以用于电催化反应。
研究表明，石墨烯可以作为电催化剂来催化氧还原反应、氢还原反应和氧气还原反应等重要的电化学反应。
这些电化学反应在能源转换和储存等方面具有重要的应用价值。
石墨烯材料的优异电催化活性使其成为一种理想的电催化剂，有望推动电化学领域的发展。
此外，石墨烯还展示出出色的超级电容性能。
超级电容器是一种能够实现高密度能量储存和高速充放电的电化学能量储存装置。
石墨烯作为超级电容器电极材料具有独特的优势。
研究表明，石墨烯电极具有高比电容和良好的循环稳定性。
这主要归功于石墨烯的大比表面积、极高的电导率和优异的化学稳定性。
因此，石墨烯在超级电容器领域具有广阔的应用前景。
另外，石墨烯还可以用于柔性电子器件。
柔性电子器件是一类可以与可弯曲、可拉伸等形变特性相适应的电子器件。
石墨烯由于其高柔韧性和柔性的基底材料特性，使得它成为一种理想的柔性电子器件材料。
研究表明，石墨烯可以用于制备柔性传感器、柔性显示器和柔性光电器件等。
这些柔性电子器件具有广泛的应用前景，可以应用于生物医学、智能穿戴设备和可穿戴电子等领域。
最后，尽管石墨烯材料的电化学性能已经有了很多突破和进展，但仍然存在一些挑战和问题。
石墨烯电子学新型电子器件的发展方向
石墨烯电子学新型电子器件的发展方向石墨烯作为一种新型的二维材料，具有极高的导电性、热传导性和机械性能，在过去的几年被广泛应用于电子学领域。
石墨烯电子学是当前研究的热点之一，关注着如何利用石墨烯材料的优良性能来设计和制造新型的电子器件。
本文将探讨石墨烯电子学新型电子器件的发展方向。
一、石墨烯场效应晶体管 (Graphene Field-Effect Transistor, GFET)石墨烯场效应晶体管是目前最为成熟的石墨烯电子器件之一。
它基于石墨烯的高载流子迁移率和优异的电子特性，可以用于高频率和高速率的应用。
未来，石墨烯场效应晶体管的发展方向主要包括减小器件尺寸、提高性能和探索新型应用领域。
二、石墨烯热电效应器件 (Graphene Thermoelectric Devices)由于石墨烯材料的高热导和高电导特性，石墨烯被广泛研究用于制备热电效应器件。
石墨烯热电效应器件可以将废热转化为电能，从而实现能源的高效利用。
未来，石墨烯热电效应器件在微型电子设备、可穿戴设备和纳米发电等领域将有着广阔的应用前景。
三、石墨烯光电器件 (Graphene Optoelectronic Devices)石墨烯具有优异的光电特性，可以用于制备光电器件，如光电二极管、光传感器和光电模块等。
石墨烯光电器件在通信、显示和光电转换等领域具有广泛的应用前景。
随着对石墨烯光电特性的进一步了解和改善，石墨烯光电器件的性能将不断提升，应用范围也将逐渐扩大。
四、石墨烯超导器件 (Graphene Superconducting Devices)尽管石墨烯本身并不是超导体，但石墨烯可以与其他超导材料结合，形成复合材料，从而表现出超导性质。
石墨烯超导器件具有低能耗、高导电性和强耐磁性的特点，被视为未来高速计算和能源储存领域的重要组成部分。
五、石墨烯传感器 (Graphene Sensors)基于石墨烯的传感器在生物医学、环境监测和食品安全等领域有着广泛的应用前景。
石墨烯光电子器件的应用研究进展
石墨烯光电子器件的应用研究进展李绍娟;甘胜;沐浩然;徐庆阳;乔虹;李鹏飞;薛运周;鲍桥梁【摘要】自2004年被发现以来，石墨烯因其卓越的光学和电学性能及其与硅基半导体工艺的兼容性，备受学术界和工业界的广泛关注。
作为一种独特的二维原子晶体薄膜材料，石墨烯有着优异的机械性能、超高的热导率和载流子迁移率、超宽带的光学响应谱及极强的非线性光学特性，使其在新型光学和光电器件领域具有得天独厚的优势。
一系列基于石墨烯的新型光电器件先后被研制出，已显示出优异的性能和良好的应用前景。
此外，近期石墨烯表面等离子体激元的发现及太赫兹器件的研究进一步促进了石墨烯基光电器件的蓬勃发展。
综述重点总结近年来石墨烯在超快脉冲激光器、光调制器、光探测器以及表面等离子体领域的应用研究进展，并进一步分析目前所面临的主要问题、挑战及其发展趋势。
%Graphene has very significant optical and electronic properties, which attract enormous attention. As a unique two-di-mensional crystal with one atom thickness, it has high electron and thermal conductivities in addition to ? exibility, robustness and impermeability to gases. Its ultra-broad band optical response and excellent non-linear optical properties make it a wonderful material for developing next generation photonic and optoelectronic devices. The fabrication of graphene-based devices is compatible with the existing semiconductor process, which has stimulated lots of graphene-based hybrid silicon-CMOS ( Complementary metal-oxide-semiconductor transistor) applications. Here we review the latest progress in graphene-based photonic and optoelectronic devices, ranging from pulsed lasers, modulators and photodetectors to optical sensors. Other exciting topicssuch as graphene surface plas-mons and their terahertz applications are also discussed.【期刊名称】《新型炭材料》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】28页(P329-356)【关键词】石墨烯;脉冲激光器;光调制器;光探测器;表面等离子体;太赫兹【作者】李绍娟;甘胜;沐浩然;徐庆阳;乔虹;李鹏飞;薛运周;鲍桥梁【作者单位】苏州大学功能纳米与软物质研究院，苏州纳米科技协同创新中心，江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室，江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院，苏州纳米科技协同创新中心，江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室，江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院，苏州纳米科技协同创新中心，江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室，江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院，苏州纳米科技协同创新中心，江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室，江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院，苏州纳米科技协同创新中心，江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室，江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院，苏州纳米科技协同创新中心，江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室，江苏苏州 215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院，苏州纳米科技协同创新中心，江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室，江苏苏州215123;苏州大学功能纳米与软物质研究院，苏州纳米科技协同创新中心，江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室，江苏苏州 215123【正文语种】中文【中图分类】TM9101 前言硅基光电子技术曾被寄希望于能够实现未来的超高速宽带数据通讯，然而，由于硅基器件目前面临着难以进一步微型化、集约化等问题，从而阻碍了其在高速、宽带数据计算和传输领域的应用。
1_二硫化钼纳米结构
石墨烯-二硫化钼二维复合材料在光电子器件上的应用研究进展1.石墨烯介绍石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，具有独特的零带隙能带结构，是一种半金属薄膜材料。
石墨烯不仅有特殊的二维平面结构，还有着优良的力学、热学、电学、光学性质。
其机械强度很大，断裂强度比优质的钢材还要高，同时又具备良好的弹性、高效的导热性以及超强的导电性。
石墨烯又是一种禁带宽度几乎为零的特殊材料，其电子迁移速率达到了1/300光速。
由于石墨烯几乎是透明的，因此光的透过率可高97.7%。
此外，石墨烯的加工制备可与现有的半导体CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor transistor)工艺兼容，器件的构筑、加工、集成简单易行，在新型光电器件的应用方面具有得天独厚的优势。
目前，人们已利用石墨烯开发出一系列新型光电器件，并显示出优异的性能和良好的应用前景。
石墨烯具有独特的二维结构，并且能分解为零维富勒烯，也可以卷曲成一维碳纳米管，或堆积成为三维石墨。
石墨烯力学性质高度稳定，碳原子连接比较柔韧，当施加外力时，碳原子面就会发生弯曲形变。
在理想的自由状态下，单层石墨烯并非完美的平面结构，表面不完全平整，在薄膜边缘处出现明显的波纹状褶皱，而在薄膜部褶皱并不显，多层石墨烯边缘处的起伏幅度要比单层石墨烯稍小。
这也说明了石墨烯在受到拉伸、弯曲等外力作用时仍能保持高效的力学稳定性。
在一定能量围,石墨烯中的电子能量与动量呈线性关系，所以电子可视为无质量的相对论粒子即狄拉克费米子。
通过化学掺杂或电学调控的手段，可以有效地调节石墨烯的化学势，使得石墨烯的光学透过性由“介质态”向“金属态”转变。
石墨烯的功函数与铝的功函数相近，约为4.3eV，因此在有机光电器件中有望取代铝来做透明电极。
近年来所观测到的显著的量子霍尔效应和分数量子霍尔效应，证实了石墨烯是未来纳米光电器件领域极有前景的材料。
石墨烯材料在电子器件中的应用
石墨烯材料在电子器件中的应用石墨烯是一种由碳原子构成的二维纳米材料，其结构与石墨相似，但只有一个原子厚度。
石墨烯具有超强的力学性能、高导电性能、高热导性能、高透明性能和高表面积等特点，在电子器件中有着广泛的应用前景。
一、石墨烯晶体管目前，石墨烯晶体管是最被广泛研究的石墨烯器件之一，其特点是具有高速、高面积和低功耗的特点。
与硅材料不同，石墨烯晶体管的介电常数较低，能够有效地降低晶体管的电容效应，从而提高晶体管的响应速度。
石墨烯晶体管可以被用于高性能的频率合成器、RF功率放大器和射频开关等领域。
二、石墨烯集成电路石墨烯也被广泛应用于集成电路领域。
由于石墨烯的高导电性和低电阻性，可以有效地减少器件和电路之间的电阻。
同时，石墨烯晶体管的高速和低功耗特性可以使得集成电路的速度和功耗得到有效的提高。
此外，石墨烯还可以被用于高速的光电器件，并在可见光和红外光的探测领域得到广泛应用。
三、石墨烯存储器件石墨烯还可以被用作新型存储器件。
石墨烯电阻变化随着电压、电场和电流的变化而出现，因此可以被用于存储数据的读写操作。
同时，石墨烯还具有很好的机械稳定性和可靠性，因此可以用于高密度存储器件的制备。
四、石墨烯传感器近年来，石墨烯材料还被广泛应用于传感器领域。
石墨烯具有高表面积和高灵敏度等特点，可以用于制备高精度的气敏传感器。
此外，石墨烯还可用于传感电子、化学和生物分子，具有很好的生物相容性和生物选择性，可以被应用于医疗和生物领域。
总的来说，由于石墨烯的特殊性质，其在电子器件领域具有广泛的应用潜力，可以被用于制备高性能、低功耗的电子器件，为先进电子技术的发展提供了新的方向。
石墨烯的应用现状及发展
石墨烯的应用现状及发展石墨烯是一种全新的材料，由单层碳原子以二维晶格排列而成。
其结构独特，具有许多优异的物理性质，包括高导电性、高热导性、高强度、柔韧性和透明性等。
自2004年石墨烯被首次发现以来，其在各领域的应用潜力被广泛关注和研究。
本文将从石墨烯的应用现状和未来发展方向两个方面，探讨石墨烯材料的前景与挑战。
石墨烯的应用现状1. 电子学领域由于石墨烯具有出色的导电性能，因此在电子学领域有着广泛的应用前景。
石墨烯可以作为高性能晶体管的材料，用于制造更小、更快的电子设备。
石墨烯还可以用于制造柔性电子产品，如可弯曲显示屏、智能穿戴设备等。
在电池领域，石墨烯的高导电性和高比表面积可以显著提高电池的充放电效率和储能密度。
2. 光电子学领域石墨烯具有极高的光透过率和光吸收率，因此可以用于制造高性能的光电器件。
石墨烯透明导电膜可以应用于太阳能电池、光电探测器、光电显示器等器件中。
石墨烯的独特光学性质还使其成为制备超薄光学元件的理想材料，如超薄透镜、纳米光栅等。
3. 材料领域石墨烯具有极高的强度和韧性，可以制备出各种高性能的复合材料。
这些复合材料具有优异的力学性能和导电性能，在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域有着广泛的应用前景。
石墨烯还可以用于制备高性能的防腐涂料、抗静电材料等。
4. 生物医学领域石墨烯具有良好的生物相容性和生物活性，可以用于制备生物传感器、药物载体、组织工程支架等生物医学器件。
研究表明，石墨烯及其衍生物在癌症治疗、基因传递、细胞成像等方面具有巨大的潜力。
石墨烯的发展趋势1. 大规模制备技术目前，石墨烯的大规模制备技术仍是一个世界性难题。
传统的机械剥离法和化学气相沉积法虽然可以制备出高质量的石墨烯样品，但是成本高、产量低，无法满足广泛应用的需求。
发展低成本、高效率的石墨烯大规模制备技术是当前的重点研究方向。
2. 功能化修饰技术石墨烯的很多优异性能是由其特殊的二维结构所决定的，但是这也使得石墨烯在某些方面表现出一定的局限性，比如化学稳定性差、易团聚等。
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矿／矗…，为量子电导的奇数倍［９］，且可以在室温下观察得到， 无质量狄拉克费米子型载流子迁移率高达２０００００ｃｍ２／（Ｖ・
ｓ）。石墨烯的功函数与铝的功函数相近，约为４．３ｅＶ［１…，因 此在有机光电器件中有望取代铝来做透明电极。近年来所 观测到的显著的量子霍尔效应和分数量子霍尔效应，证实了 石墨烯是未来纳米光电器件领域极有前景的材料。
过利用石墨烯作底接触有机场效应晶体管的源／漏电极，对 其电学特性进行了分析，如图１、图２所示。通过对比发现， 并五苯场效应晶体管中铜（或者银）／石墨烯作源／漏电极的 迁移率比纯铜或者银作电极的迁移率高出１０倍左右。这主
要归因于石墨烯与有机半导体层的接触阻抗小、源／漏电极 功函数有所下降。在铜和银上生长不同长度的石墨烯的迁 移率和阻抗相差并不大，如图３、图４所示。以上研究均表 明，石墨烯是一种理想的电极材料。
态下的本质结构特征。在理想的自由状态下，单层石墨烯并
宽度几乎为零的特殊材料，其电子迁移速率达到了１／３００光 速。由于石墨烯很薄，所以几乎是透明的，对通过它的光仅
吸收２．３
ｏ／／ｏｏ
非完美的平面结构，表面不完全平整，在薄膜边缘处出现明
显的波纹状褶皱，而在薄膜内部褶皱并不明显，多层石墨烯 边缘处的起伏幅度要比单层石墨烯稍小。这也说明了石墨 烯在受到拉伸、弯曲等外力作用时仍能保持高效的力学稳定 性。在石墨烯样品开始碎裂前，每ｌＯＯｎｍ距离上可承受的最 大压力为２．９９Ｎｃ ８Ｉ。由于石墨烯特殊的单层的结构，可以使 光基本无阻碍地穿过它。从本质上说，在石墨烯与电磁波作 用的过程中，石墨烯对光辐射的反射和吸收均很弱，从而导 致透光率很高，在波长为５５０ｎｍ处透光率为９６．３％０，因此在
热量，具备突出的导热性能（３０００Ｗ／（ｒｉｌ・Ｋ））。理论和实验
都认为完美的二维结构无法在非绝对零度下稳定存在，但是
单层石墨烯却被制备出来，这归结于石墨烯在纳米级上的微 观扭曲。目前研究者仍未发现六边形晶格中的碳原子有发 生位移的情况，从而也解释了石墨烯的优良的热学性质。石 墨烯中电子迁移速率是光速的１／３００（１０６ｍ／ｓ），表现出了异 常的整数量子霍尔行为，其霍尔电导等于２ｅ２朋、６ｅ２肺、１０
小组的研究表明，在有机光电器件上石墨烯将发挥重要作用。
样品，发现其中一些仅由一层碳原子组成，这种样品即为二 维碳材料——石墨烯。石墨烯的发现推翻了“热力学涨落不 允许二维晶体在有限温度下自由存在”［２１的理论。石墨烯不
仅有特殊的二维平面结构，而且有优良的力学、热学、电学、 光学性质。虽然单层石墨烯厚度仅为０．３３５ｎｍ，但是其机械 强度很大，断裂强度比优质的钢材还要高，同时又具备良好 的弹性、高效的导热性、超强的导电性。石墨烯是一种禁带
机发光二级管（ＯＬＥＤ）、有机太阳能电池（ｏＳＣ）等有机光电器件领域的应用研究现状，展望了石墨烯在有机光电器件 领域未来的发展前景。 关键词
石墨烯有机场效应晶体管有机发光二级管有机太阳能电池
中图分类号：０４８４；ＴＮ３８６；ＴＮ２７；ＴＫ５１
文献标识码：Ａ
Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｇｒａｐｈｅｎｅ ｆｏｒ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ
３石墨烯在有机光电器件领域的应用
Ｇｅｉｍ研究组发现，在室温条件下石墨烯仍然具有１０倍 于商用硅片的高载流子迁移率（约］０ａｍ／（Ｖ・ｓ）），受掺杂和 温度变化等的影响并不大，表现出室温亚微米尺度的弹道传 输特性（３００Ｋ时可达ｏ．３ｍ），成为石墨烯作为纳米级电子器 件的亮点。由于石墨烯与相邻物质接触紧密而产生较低接 触电阻有助于迸一步缩短器件开关时间，超高频率的操作响
Ｅ
３｜。鉴于此，科学家认为石墨烯可以作为一种新
型透明传导介质，在制作电极方面可以代替传统的金属电
极。透明电极是制作光电器件的重要材料，到目前为止，ＩＴＯ 玻璃占据了透明电极的主要市场，但是由于铟的稀缺而导致 成本增加，生产工艺复杂，对酸性环境很敏感，表面相对很粗 糙，而且，当弯曲时ＩＴＯ玻璃很容易发生破碎和断裂［４］。而
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ
在三维金刚石、石墨、Ｃ。。、一维碳纳米管等碳元素家族材 料相继被发现的基础上，２００４年美国曼切斯特大学的Ｇｅｉｍ 等［１］用机械剥离的方法从石墨碎片中剥离出较小的石墨片， 再用特殊的胶带黏住碎片两侧并反复撕扯，通过观察得到的
性。虽然研究尚处于初级阶段，但是相比于传统的透明导电 材料，石墨烯已经表现出诸多潜在优点口］。国内外很多研究
ＬＩ Ｘｉｎｇ’ａ０１…，ＲＥＮ
（１ ２
Ｍｉｎｇｗｅｉ２，ＲＥＮ
Ｒｕｉｙｉ２，ＳＵ Ｄａｎｌ，ＹＡＮＧ
Ｊｉａｎｐｉｎ９３
Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４６； Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｏｐｔｏ－Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４６；
导率和透明度都与ＩＴＯ玻璃相当，但在力学和电学方面表现 出更高的稳定性，有望在未来替代ＩＴＯ使用。Ｌｉｕ Ｗｅｉ等［２５］ 利用石墨烯作电极制得高性能的有机单晶场效应晶体管。
他们先用ＣＶＤ法制备出所需石墨烯，再用聚二甲硅氧烷 （ＰＤＭＳ）冲压的方法将石墨烯转移到Ａｌ：Ｏ。／ＩＴＯ基片上，然 后通过Ｏ。等离子刻蚀得到成型电极。实验结果显示，由石 墨烯作电极的ＯＦＥＴ具有更优良的性能，其高效的空穴注入 和适当的功函数适合作沟道材料，电子迁移率和电流的开关 比分别达到了０．３６ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）和１０４。Ｄｉ Ｃｈｏｎｇ’ａｎ等［２６］通
万方数据
石墨烯在有机光电器件中的应用研究进展／李兴鳌等
制作透明电极、触摸屏等电子器件方面有着不可替代的作
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９
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（ＯＳＣ）等有机电子器件领域，石墨烯可用于制作透明电极和 透明传导薄膜等，具有不可替代的优势，是目前的研究热点。 ３．１在有机场效应晶体管中的应用 有机场效应晶体管（ＯＦＥＴ）自从１９８７年首次出现以
减小到纳米尺度甚至单个苯环同样能保持很好的稳定性和 电学性能，使探索单电子器件成为可能。在有机场效应晶体
管（ＯＦＥＴ）、有机电致发光器件（ＯＬＥＤ）、有机太阳能电池
的有光刻或者电子束曝光、电子束曝光与光刻结合使用。廖 志宇等［２７］发展了纳米线和金丝交替掩膜法制备石墨烯纳米 间隙电极对的方法。与传统的光刻和电子束曝光相比，纳米
应特性是石墨烯基电子器件的另一显著优势。此外，石墨烯 图１
Ｆｉｇ．１
０．０００
基于并五苯ＯＦＥＴ的石墨烯和银电极的迁移曲线‘矧
Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｅｎｔａｃｅｎｅ－ｂａｓｅｄ ＯＦＥＴ ｗｉｔｈ ｇｒａｐｈｅｎｅ ａｎｄ Ａｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ［２６］
应用石墨烯作电极的方法已经日趋成熟和多样化，传统
来，尤其是在最近两三年，已经取得了长足的发展，成为最为 重要的有机电子器件之一。目前，晶体管中的源／漏电极材 料大多为金属电极，其中以金和铝居多，但是金属电极接触 面处阻抗很大，反应不灵敏，能耗高，不透光，而且不易弯曲 和形变，而石墨烯的功函数与铝的功函数相近（约为４．３
用。石墨烯可以作为一种良好的导热物质，可以快速地传导
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Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４６）
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ
间距大，有利于其他物质的插人进而使其分散，再进行还原 后可得到石墨烯，过程操作简单，成本较低，但由于氧化石墨 还原不彻底等原因，所得到的石墨烯结晶程度和规整度均有 缺陷。热分解ＳｉＣ［１９，２０］通常会产生比较难以控制的缺陷以及 多晶畴结构，很难获得较好的长程有序结构。
ｇHale Waihona Puke ０．０１５《己０．０１０
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１石墨烯的基本性质
石墨烯具有独特的二维结构，并且能分解为零维富勒 烯，也可以卷曲成一维碳纳米管，或堆积成为三维石墨［６］。 石墨烯力学性质高度稳定，碳原子连接比较柔韧，当施加外 力时，碳原子面就会发生弯曲形变。韩同伟等口］对单层和多 层石墨烯的弛豫性能进行了分子动力学模拟，模拟了石墨烯
在弛豫过程中的动态平衡演化过程，以考察石墨烯在自然状
石墨烯则可以弥补ＩＴＯ玻璃的上述不足，在制作透明传导介 质方面可以代替ＩＴＯ玻璃，表现出更高的电子迁移率和透光
＊国家自然科学基金（５１１７２１１０）；江苏省自科基金（ＢＫ２０１０５２５）
李兴鳌：男，１９６３年生，博士，教授，主要从事光电信息材料与器件研究Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｘａｈｂｍｙ＠１２６．ｃｏｒｎ
ｄｅｖｉｃｅｓ
ａｒｅ
ｐｒｏｓｐｅｃｔ
ｏｆ ｇｒａｐｈｅｎｅ
ｏｎ
ｏｒｇａｎｉｃ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． ｇｒａｐｈｅｎｅ，ｏｒｇａｎｉｃ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌａｒ ｃｅｌｌｓ
ａｒｅ
ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｏｎ
ｏｒｇａｎｉｃ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＯＦＥＴ），ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ（ＯＬＥＤ），ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏＩａｒ ｃｅｌｌｓ（ＯＳＣ）ａｎｄ ｏｔｈｅｒ
ａｒｅａｓ
ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｏｐｔｏｅｌｅｅｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ｉｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ