中國(guó)粉體網(wǎng)訊        石墨烯作為一種新型二維材料，具有非常優(yōu)異的光學(xué)與光電子學(xué)性能，石墨烯具有超寬的光譜響應(yīng)范圍，可以實(shí)現(xiàn)從紫外到太赫茲波段的全光譜響應(yīng)；同時(shí)石墨烯具有超高的載流子遷移率和超快的光響應(yīng)速度，因此石墨烯是一種理想的光電材料。但懸空的單層石墨烯對(duì)空間入射光的吸收率只有2.3%，這極大限制了石墨烯在光電領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，增強(qiáng)石墨烯光吸收率是研究的熱點(diǎn)，也是石墨烯在光電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)實(shí)用化所亟需解決的問(wèn)題。

近日，國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)秦石喬教授研究團(tuán)隊(duì)（第一作者為郭楚才博士）實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了單層石墨烯結(jié)構(gòu)對(duì)通訊波段光大于99%的吸收（最高吸收率為99.6%，其中石墨烯的吸收約90%），直接驗(yàn)證了單層石墨烯結(jié)構(gòu)在光學(xué)波段的完美吸收。他們所研制的結(jié)構(gòu)由PMMA光柵、單層石墨烯、二氧化硅層以及金反射層組成，結(jié)構(gòu)總厚度小于1微米。

該結(jié)構(gòu)支持多個(gè)本征模式，在共振條件下外部入射光可以激勵(lì)結(jié)構(gòu)中的模式，此時(shí)如果模式向外輻射能量的速度與石墨烯等材料吸收能量的速度相同，則結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部入射光的完全吸收。該結(jié)構(gòu)制備容差大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、吸收率高、工作波長(zhǎng)可控，在基于石墨烯及其它二維材料的高開(kāi)關(guān)比光調(diào)制器及高響應(yīng)度光電探測(cè)器等高性能光電子器件中有很好的應(yīng)用前景。