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石墨烯等二维材料增强光学吸收的最新综述
出处:MaterialsViews  录入日期:2019-08-19  点击数:179

  近年来以石墨烯、过渡金属硫化物、黑磷、六方氮化硼为代表的二维材料已成为光电子器件领域研究的热点。这些二维材料具有相似的超薄结构,同时又有各自独特的物理、化学、电学和光学特性,其应用前景相当广泛。但通常二维材料由于其原子级的厚度往往不能获得理想的光吸收,从而限制了其在光电子和光伏器件的潜在应用。例如单层石墨烯可吸收2.3%的入射可见和近红外光能量,虽然对其0.335纳米的厚度而言已相当可观,但对于某些光电探测/光伏应用仍远远不够。为了突破这一局限,人们提出了各种光学谐振腔结构设计,如单镜、双镜、光子晶体和表面等离激元微腔等,用来增强光场与二维材料的相互作用,进而提高光吸收率。

 


  近日,浙江大学现代光学仪器国家重点实验室李强等人基于近期工作和已有文献报道,以“Engineering Optical Absorption in Graphene and Other Two-Dimensional Materials: Advances and Applications”为题,全面总结了石墨烯及其他二维材料光吸收增强的最新研究进展。该综述介绍了石墨烯、过渡金属硫化物以及黑磷等二维材料的光吸收特性和利用光学谐振腔增强二维材料光吸收的物理机制,阐述和比较了现有的光吸收增强方法,并列举了这些方法在基于二维材料的光探测器、传感器、热辐射、光致发光以及光与物质的强耦合等方面的潜在应用。文章最后进行了展望:尽管在实验室已能达到特定波长接近于100%的吸光度,但在通向应用的道路上还需解决宽带吸收、吸收可调性和制备工艺复杂度等问题。相关论文发表在Advanced Optical Materials(DOI:10.1002/adom.201900595)。
  来源:MaterialsViews

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