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2014-09-01光脈衝控制石墨烯的光電效應
537 期
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編輯部
8/1 石墨烯是目前在材料研究領域上最熱門的題目之一，但是過去許多研究團隊在研究石墨烯的光電現象時，所得到的數據彼此有明顯差異。來自美國麻省理工學院的研究人員發現，這種光電效應結果的落差，是受到電子在石墨烯表面密度的影響。
如果能控制電子在石墨烯上的密度，石墨烯在接受極短的光脈衝刺激時，會有不同的反應：當電子在石墨烯的表面是處於極低的密度時，光脈衝可以提高這個材料的導電度，使石墨烯反應出與傳統半導體材料（如矽與鍺）類似的光電特性，反之，當電子在石墨烯表面的密度較高時，光脈衝反而會降低材料的導電性，使石墨烯具有與金屬材料類似的光電效應。
研究人員透過在石墨烯的表面，加上一層金屬製的絕緣層，接著在石墨烯與電極之間施加電壓，用來調整電子在石墨烯表面的密度，最後在使用極短的光脈衝打在石墨烯上，紀錄下導電度的變化。從實驗的結果顯示，使用極短的光脈衝，藉由控制電子在石墨烯表面的密度，確實可以調節石墨烯光電效應的特性，使其控制在類半導體型態或是類金屬型態。並能依據電子密度的高低，去矯正石墨烯在光電效應上數據的落差。