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　　石墨烯作為一種納米級(jí)的新型二維材料，在電學(xué)方面能夠?qū)崿F(xiàn)亞微米級(jí)的彈道輸運(yùn)及較高的載流子本征遷移率，有望成為新一代電子元器件的基材。然而目前重離子輻照對(duì)石墨烯基器件電學(xué)性能影響的研究工作較缺乏，輻照影響機(jī)理仍不清楚。 

　　中科院近代物理所研究人員依托蘭州重離子加速器開展了快重離子輻照石墨烯晶體管引起電學(xué)性能改變的研究，取得了重要進(jìn)展。 

　　研究人員設(shè)計(jì)并制備了360個(gè)具有不同長(zhǎng)寬尺寸的石墨烯帶的背柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管（GFET）?；谔m州重離子加速器，通過改變?nèi)肷潆x子的能量和電子能損，采用不同注量（5×10⁸ions/cm² – 5.4×10¹⁰ ions/cm²）的Ta束輻照GFET。對(duì)比不同輻照注量條件下石墨烯的電學(xué)性質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)快重離子輻照對(duì)石墨烯帶的電學(xué)性能有調(diào)制作用。在低注量(~10⁹ ions/cm² )下，快重離子輻照會(huì)提升GFET的性能，在較高注量（~10¹¹ ions/cm²）下，GFET性能明顯退化。當(dāng)石墨烯帶長(zhǎng)寬比小于5時(shí)，離子注量10⁹ions/cm² - 4×10¹⁰ions/cm²范圍輻照后，GFET的電阻值減?。ㄈ鐖Da），載流子遷移率增大（如圖b）。 

　　研究獲得了重離子輻照GFET電學(xué)性能優(yōu)化的條件，在該條件下石墨烯載流子遷移率可提升約12倍。研究結(jié)果為石墨烯電學(xué)性能優(yōu)化提供了新方法。 

　　研究成果發(fā)表在工程技術(shù)類一區(qū)雜志： Carbon，154 (2019) 244-253 （Impact factor 7.082）。 

　　文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008622319308036 

圖a 不同長(zhǎng)寬比石墨烯帶電阻比值隨輻照注量的變化情況。 

圖b 不同長(zhǎng)寬比石墨烯帶空穴遷移率隨輻照注量的變化情況。