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《堆疊多層石墨烯的太赫茲電導(dǎo)研究-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)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(dǎo)研究周譯玄，鄭新亮，徐新龍，任兆玉(1．西北大學(xué)光子學(xué)與光子技術(shù)研究所，西安710069；2．西北大學(xué)物理系，西安710069)摘要：?jiǎn)螌邮┚哂锌烧{(diào)的太赫茲電導(dǎo)，有望應(yīng)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(shí)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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論模擬。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論結(jié)果的匹配表
2、明：隨機(jī)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(gè)單層石墨烯，其太赫茲電導(dǎo)具有更寬的調(diào)諧范圍，同時(shí)化學(xué)摻雜可以進(jìn)一步提高材料的載流子濃度，從而獲得更高的太赫茲電導(dǎo)。關(guān)鍵詞：石墨烯；太赫茲；電導(dǎo)；時(shí)域光譜中圖分類號(hào)：0433文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：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(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，太赫茲光調(diào)制器l_10_等，都已經(jīng)展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。(THz)技術(shù)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(dá)到工業(yè)應(yīng)用測(cè)、生物醫(yī)學(xué)成像、安全檢查等領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的的要求，這是因?yàn)閱螌邮┑妮d流子濃度只能在應(yīng)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(jìn)一步提高石墨烯太如發(fā)射源、探測(cè)器、調(diào)制器、分束器、色散光學(xué)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(shù)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(dǎo)的變化范圍。然而，多層石墨烯的性能太赫茲器件的設(shè)計(jì)要求，因此新型太赫茲光電太赫茲電導(dǎo)存在很多尚未明確的問題。例如，多層應(yīng)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(dú)特的光電性能
