飛秒激光具有超快超強超精密的優勢,使其成為加工石墨烯的理想的方式之一。本文介紹了飛秒激光加工石墨烯材料,包括飛秒激光加工石墨烯薄膜材料和飛秒激光液相燒蝕加工石墨烯材料。同時,重點介紹了飛秒激光加工石墨烯材料的應用,包括在微電路和光電子器件、集成傳感器和機械裝置、微型超級電容器中的應用。

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【部分圖文】：

圖3利用飛秒激光脈沖制作用于加工石墨烯花的工藝示意圖[34]。（a）氧化石墨烯片；（b）還原氧化石墨烯片；（c）經過抽濾得到的石墨烯薄膜；（d）單個脈沖激光加工出來的石墨烯花；（e）利用激光直寫大面積加工的花圖案；（f）在表面大面積加工的微納花結構與未加工表面的親疏水性對比

除了加工氧化石墨烯薄膜外，飛秒激光也通過碳化聚酰亞胺有機物來獲得石墨烯材料。與其他高分子材料相比，聚酰亞胺具有良好的可加工性、電氣和隔熱性能，適用于航空航天、光電子、國防等領域。Dorin等[35]通過將飛秒激光直寫加工聚酰亞胺的工藝應用于典型納米結構微電路的制備。因為微型電路的....

圖4實驗結果。（a）石墨烯量子點的TEM和AFM[43];(b）氧化石墨烯片經過30min激光燒蝕后的透射電鏡圖像[44]

Liu等[43]利用飛秒激光激發摻雜氮的石墨烯量子點，系統地研究了其雙光子激發熒光，并將其應用于高效的雙光子細胞和深組織成像。圖4(a）為制備的量子點的透射電鏡圖（TEM）和AFM。實驗中發現，在多次飛秒近紅外激光照射下的石墨烯量子點表現出較小的光漂白和光熱效應，在較寬的酸堿性范....

圖1石墨烯薄膜的微納結構。（a）玻璃基板上的“石墨烯”文字圖案；（b）玻璃基板上的石墨烯螺旋圖案；（c）玻璃基板上的石墨烯線條陣列；（d）二氧化硅/硅基板上的電路圖案[22]

Park等[27]利用飛秒激光誘導化學氣相沉積的方法，得以更快一步制備出圖案化的石墨烯薄膜。實驗中，他們利用飛秒激光激光束照射鎳箔，引起局部溫度升高，從而在室溫下精確地直接加工出石墨烯圖形。該工藝通過一次掃描即可實現，無需預處理或后處理。更令人驚訝的是，其生長速度比一般化學氣相沉....

圖2實驗結果。（a）不同飛秒激光功率下連續波激光輻照斑的光學圖像[31];(b）周期性表面結構的SEM和AFM[32]

Kang等[31]用飛秒激光對氧化石墨烯薄膜進行了加工，同時也通過改變參數來探究燒蝕氧化石墨烯薄膜的情況，圖2(a）為激光輻照斑的光學圖像。在激光功率為100mW時，激光修飾區的輻照樣品直徑約為50μm，明顯大于原來的激光光斑。可以發現，光斑在氧化石墨烯薄膜上有明顯的燒蝕區域，這....

本文編號：4001394