基于石墨烯氧化物光还原技术的石墨烯电子器件制备与性能研究

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1、分类号：TN383单位代码：10183基研究生学号：2013511004密级：公开于石墨烯氧化吉林大学物光还博士学位论文原技术的石墨烯电基于石墨烯氧化物光还原技术的子器石墨烯电子器件制备与性能研究件制Studyonthepreparationandpropertiesofgrapheneelectronic备与devicesbasedonthephotoreductionofgrapheneoxide性能研究作者姓名：何艳专业：物理电子学研究方向：纳米光子学与纳米光电子学指导教师：陈岐岱吉培养单位：电子科学与工程学院林大2018年5月学未经本论文作者的书面授权，依法收

2、存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日———————————————

3、——————基于石墨烯氧化物光还原技术的石墨烯电子器件制备与性能研究—————————————————————Studyonthepreparationandpropertiesofgrapheneelectronicdevicesbasedonthephotoreductionofgrapheneoxide————————————作者姓名：何艳专业名称：物理电子学研究方向：纳米光子学与纳米光电子学指导教师：陈岐岱学位类别：工学博士论文答辩日期：2018年6月3日授予学位日期：年月日答辩委员会组成：姓名职称工作单位主席杨景海教授吉林师范大学委员宁有强研究员中国科学院长

4、春光学精密机械与物理研究所谢志元研究员中国科学院长春应用化学研究所马琰铭教授吉林大学金光勇教授长春理工大学石岩教授长春理工大学秦莉研究员中国科学院长春光学精密机械与物理研究所《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士博士学科专业

5、：物理电子学论文题目：基于石墨烯氧化物光还原技术的石墨烯电子器件制备与性能研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市前进大街2699号吉林大学前卫南区唐敖庆楼D339室（130012）作者联系电话：13843123851中文摘要基于石墨烯氧化物光还原技术的石墨烯电子器件制备与性能研究2004年底英国曼彻斯特大学的A.K.Geim等人将石墨削成碎片，并通过反复撕扯得到了单原子层厚度的二维碳晶体，将其命名为石墨烯(Graphene)。随后的研究者发现石墨烯具有很多奇特的性质，如高载流子迁移率（大于104cm2/V·s）、耐酸碱、物理、化学稳定性、

6、柔性、超强的机械强度、异常的室温下的整数量子霍尔效应等。这些独特的性能使它在杂化材料、透明电极、锂离子电池、超电容器、有机光电池、场效应晶体管和高灵敏度传感器等领域被广泛研究。尤其作为电极材料，石墨烯更是显示了巨大的优势。作为透明电极材料，石墨烯薄膜具有很好的机械强度、透明性、出色的柔韧性和良好的导电性，能代替金属电极和传统的ITO导电玻璃，弥补贵金属电极造价高、透明度差、不能反复弯曲的缺点，同时也不存在ITO电极铟含量稀少、酸碱稳定性差、受离子影响、弯曲时电阻增大等问题。作为半导体材料，石墨烯也显示了电场效应，它具有的高电子迁移率、良好的柔性和稳定性，使其成为制作场

7、效应晶体管等电子器件的首选材料。石墨烯可以克服有机场效应晶体管（OFET）、薄膜晶体管（TFT）器件中有机半导体材料的的缺点，为柔性驱动电路的发展带来革命性变化，具有重大研究意义。在本论文中，我们以石墨烯氧化物作为基础材料，采用光还原技术调控其导电性和能带结构，实现了石墨烯电子器件的制备。利用太阳光、闪光灯和飞秒激光等光源对石墨烯氧化物进行可控还原，借助光还原技术快捷、无污染、兼容性强等优点，成功制备出性能优良的石墨烯场效应晶体管和石墨烯湿敏器件。论文主要成果如下：1、研究了太阳光还原石墨烯氧化物制备柔性场效应晶体管（FET）的过程，并对太阳光还原石