清華大學朱宏偉等受邀在Chem Soc Rev、Phys Today、Appl Phys Rev發表石墨烯綜述文章

最新 07-12

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近期，清華大學材料學院朱宏偉研究組與合作者受邀在Chemical Society Reviews、Physics Today、Applied Physics Reviews表關於石墨烯研究進展的綜述文章，系統介紹了石墨烯與不同材料表面相互作用的關係及其性能與應用，討論了石墨烯和其他二維材料在電子與光電子領域中的結構與性能關係。

石墨烯作為一種具有二維單原子層結構和獨特性能的材料，自2004年通過機械剝離得到後，受到了學術界與工業界的廣泛關注和極大的研究興趣。特別重要的是，這種具有二維單原子層結構的材料，在實際研究與應用中往往需要和不同的材料接觸而發生相關作用，從而極大影響了其形貌、電子結構、表面物理/化學及相關狀態。因此，研究石墨烯與不同材料表面的相互作用與依賴關係尤為重要。在過去將近十年的時間內，朱宏偉教授研究組在石墨烯與不同材料表面的相關作用開展了大量系統的研究工作，取得了一系列重要成果，並引起學術界廣泛關注。

鑒於此，Chemical Society Reviews期刊編輯邀請朱宏偉教授在石墨烯-表面這一研究領域撰寫綜述論文（圖1）[1]。該文系統討論與分析了石墨烯與金屬、半導體、陶瓷、聚合物、生物材料及液體等表面接觸的相互作用原理以及對錶界面的依賴性。在此基礎上總結了石墨烯在光電器件、表面催化、摩擦潤滑、塗層與複合材料等方面的潛在應用。該文的通訊作者為清華大學朱宏偉教授、韓國蔚山國立科技大學Rodney S. Ruoff教授、香港中文大學許建斌教授，並列第一作者為清華大學材料學院博士生趙國珂、黃美榕與香港中文大學李昕明博士。Chemical Society Reviews是英國皇家化學學會（Royal Society of Chemistry）的旗艦綜述期刊，發表出版具有最高學術質量和國際影響力的綜述文章，2016年影響因子為38.618。

圖1. 石墨烯與不同材料表面相互作用的關係及其性能與應用

此前，朱宏偉教授與李昕明博士受邀在Physics Today雜誌上發表題為「The graphene-semiconductor Schottky junction」的專題文章（feature article），重點介紹石墨烯-半導體異質結的發展歷程、基本原理以及潛在應用（圖2）[2]。朱宏偉教授與李昕明博士撰寫該文，為該文的共同通訊作者。Physics Today是美國物理聯合會（American Institute of Physics，AIP）的旗艦雜誌，也是世界上最具影響力和最受關注的物理雜誌（most influential and closely followed physics magazine in the world），2016年影響因子4.188。

圖2.Physics Today專題文章《石墨烯-半導體肖特基結》首頁

另外，近期朱宏偉教授與合作者還受邀在Applied Physics Reviews期刊發表題為「Graphene and related two-dimensional materials: Structure-property relationships for electronics and optoelectronics」綜述文章，系統分析了石墨烯與二維材料在電子與光電子研究領域中的結構與性能關係，重點總結與討論了材料結構缺陷、元素摻雜、合金成分、結構相變、厚度層數、應力與結構變形等方面的結構特徵及其對材料性能的影響（圖3）[3]。在此基礎上總結了石墨烯與二維材料在器件基本單元中的肖特基結、p-n結的基本模型與原理，以及在場效應晶體管、光電探測器、光伏器件、發光器件與電光調製器等方面的潛在應用。最後，結合傳統半導體的發展歷程，作者對石墨烯與二維材料在電子與光電子領域的研究發展進行了討論與展望。該文通訊作者為清華大學材料學院朱宏偉教授、香港中文大學許建斌教授與李昕明博士，並列第一作者為李昕明、陶立與陳澤鋒，其他作者包括電子科技大學李雪松教授，南京大學王欣然教授以及美國東北大學方輝助理教授。Applied Physics Review是美國物理聯合會（American Institute of Physics，AIP）出版的期刊，主要發表針對當前應用物理在實驗及理論研究，科學工程其他分支方面的應用等重要議題的評論文章，2016年影響因子為13.667。