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《堆疊多層石墨烯的太赫茲電導研究-論文.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、第9卷第6期中國科技論文Vo1．9No．62014年6月CHINASCIENCEPAPERJurL2014堆疊多層石墨烯的太赫茲電導研究周譯玄，鄭新亮，徐新龍，任兆玉(1．西北大學光子學與光子技術研究所，西安710069；2．西北大學物理系，西安710069)摘要：單層石墨烯具有可調(diào)的太赫茲電導，有望應用于制作新型太赫茲器件，然而這種調(diào)諧的變化范圍有限，通過多層石墨烯的堆疊可以拓展石墨烯太赫茲器件的性能上限。本文通過太赫茲時域光譜研究了石英襯底上不同層數(shù)堆疊的石墨烯的太赫茲透過特性，并使用Drude模型以及菲涅爾定律對實驗結果進行了理論模擬。實驗數(shù)據(jù)與理論結果的匹配表
2、明：隨機堆疊的多層石墨烯在太赫茲波段可以看作沒有電子耦合的多個單層石墨烯，其太赫茲電導具有更寬的調(diào)諧范圍，同時化學摻雜可以進一步提高材料的載流子濃度，從而獲得更高的太赫茲電導。關鍵詞：石墨烯；太赫茲；電導；時域光譜中圖分類號：0433文獻標志碼：A文章編號：2095—2783(2014)06—0673—04StudyontheterahertzconductivityofstackedmultilayergrapheneZhouYixuan1，ZhengXinliang，XuXinlong，RenZhaoyu(1．InstituteofPhotonicsandPhot
3、on—Technology，NorthwestUniversity，Xi’an710069，China；2．DepartmentofPhysics，NorthwestUniversity，Xi’an710069，China)Abstract：Monolayergraphenehastunableterahertzconductivity，thereforeithasanexcellentapplicationprospectinpotentialnewterahertz(THz)devices．Inordertofurtherextendthemodulationde
4、pthofgraphene-basedTHzdevices，thestudyofstackedmuhilayergraphenewillbeveryusefu1．Inthispaper，THztime-domainspectroscopyhasbeenemployedtOinvestigatethetransmissioncharacteristicsofstackedmultilayergraphenesamplesonquartzsubstrates．TheoreticalanalysisbasedonDrudemode1andFresnelcoefficient
5、shavebeenusedtoexplaintheexperimentalphenomena．TheresultsshowthatrandomlystackedmultilayergraphenewhichcanbetreatedasmultipleelectronicallydecoupledmonolayergrapheneintheTHzregionhasmoreex—tendedvariationrangeofTHzconductivity．WhatiSmore。thecarrierconcentrationinthemateria1canbefurtheri
6、mprovedbychemicaldoping，resultinginhigherTHzconductivity．Keywords：graphene；terahertz；conductivity；time-domainspectroscopy作為現(xiàn)階段光學領域研究的熱點，太赫茲光調(diào)制器l_10_等，都已經(jīng)展現(xiàn)出了良好的應用前景。(THz)技術在高速通信、高靈敏傳感、無損光譜檢然而，這些器件的調(diào)制深度尚不足以達到工業(yè)應用測、生物醫(yī)學成像、安全檢查等領域展現(xiàn)出了廣闊的的要求，這是因為單層石墨烯的載流子濃度只能在應用前景[1]。然而，高性能的新型太赫茲器件，例有限范圍內(nèi)調(diào)控
7、。因此，如何進一步提高石墨烯太如發(fā)射源、探測器、調(diào)制器、分束器、色散光學元件赫茲器件的性能變得尤為重要。等，仍然亟待開發(fā)，以打破目前太赫茲技術的器件性一種直接有效的方法是利用多層石墨烯來拓展能瓶頸r3]。目前傳統(tǒng)的材料，往往難以完全滿足高材料太赫茲電導的變化范圍。然而，多層石墨烯的性能太赫茲器件的設計要求，因此新型太赫茲光電太赫茲電導存在很多尚未明確的問題。例如，多層應用材料的研究變得十分迫切_4]。石墨烯的層與層之間存在堆疊方式的差異。直接生石墨烯是一種單層碳原子組成的二維材料，它長得到的AB堆疊的多層石墨烯的性質(zhì)與單層石墨具有優(yōu)異、獨特的光電性能
