中国粉体网讯  石墨烯由于其独特的化学和物理性质，是最有前途的先进电子材料之一。由于石墨烯晶格和光之间产生了相互作用，由此开辟了具有优异功能的新型器件的发展方向。然而，用于传统硅电子学的技术不大可能适用于石墨烯。光刻技术是半导体生产中的主要工艺，这种技术使用聚合物和液体，可以极大地改变石墨烯的初始性质。新型无掩膜方法在石墨烯技术中得到了积极迅速的发展。

由国家电子技术研究所（俄罗斯）、FuxungsZuncU-JuliCH（德国）和AIMEN技术中心（西班牙）组成的国际研究团队，开发了一种石墨烯改性的方法。作者利用超快激光功能化的单层CVD石墨烯，无掩模制造了微型纳米器件。作者认为，飞秒激光在石墨烯上运动的区域，产生了光化学反应（仅在光下曝光的反应），从而导致石墨烯通过氧化基团改性。这些基团极大地改变了石墨烯的电学和光学性质，提供了功能性器件开发的新方法，这种方法不使用任何复杂的基于掩膜的技术。

作者通过FS激光脉冲在石墨烯场效应晶体管中产生了P- P 结。制作的光电探测器在室温下就可以工作，而且不需要外部冷却。在改性结构中观察到100 mA/W的最高光响应率。

在飞秒脉冲激光处理下，石墨烯的电学和光学性质都发生了巨大的变化
图片来源：俄罗斯国立电子科技大学 (MIET)

在氧化石墨烯结中观察到局部光电流的产生。
图片来源：俄罗斯国立电子科技大学 (MIET)

这项研究提供了纳米材料完全无掩模方法制备的第一步。在FS激光处理过程中，改变环境可能导致石墨烯表面的不同官能化。此外，其他的2-D材料，如磷烯，可以提供非常好的光化学活性，并且可以以相同的方式对它处理。研究表明，通过超快激光处理，在石墨烯表面无掩模构图是可行的，可以制备具有效率高、低噪声和高线性动态范围的全集成光电探测器。

研究人员在美国化学学会出版物《ACS光子学》中进一步讨论了他们的技术。

文章来自phys网站，原文题目为High photoresponsivity in modified upon maskless processing graphene detectors，由材料科技在线汇总整理。

（中国粉体网编辑整理/平安）