【产通社，9月30日讯】近期的《Science》杂志发表了哥伦比亚大学、韩国世宗大学、斯坦福线性加速器中心和布鲁克海文国家实验室的一项联合研究成果。研究人员在一幅氮掺杂石墨烯薄膜的显微图像上发现，单个氮原子取代了碳原子晶格位置，每个氮原子提供的额外电子，有一半均匀分布在整个石墨烯二维晶格上。他们还发现，掺氮改变了石墨烯电子能带结构，通过改变参杂的工艺条件，他们可以调节石墨烯的电子特性。这一实验发现有可能应用于新型半导体器件的制造。

“我们并没有试图研究现有系统，我们是在寻找新的方向。” 论文共同作者Theanne Schiros说，她是能源部能源前沿研究中心的表面科学家，在哥伦比亚大学，她正在研究石墨烯作为一种潜在电极用于新颖的光伏器件的可能性。

“现在我们看到，掺杂是一种办法，可用于石墨烯，干净而且非常管用。”她说，在提供了一个潜在方法，可以创造高品质石墨烯薄膜，用于电子领域，包括太阳能电池。为了这项研究，Theanne Schiros来到斯坦福线性加速器中心，与中心的同步辐射光源科学家 Dennis Nordlund 一起工作。他们利用同步辐射光对氮掺杂石墨烯薄膜样品进行扫描和显微成像。

实验的样品是利用化学气相沉积在铜箔上的掺杂石墨烯薄膜，研究人员还利用了拉曼光谱仪和扫描隧道显微镜。样品的曼光谱表明，氮掺杂改变了石墨烯薄片的电子特性，但不会干扰它的基本结构。扫描隧道显微镜图像显示，氮原子是石墨烯表面上的亮点。通过计数那些亮点，研究人员就可以确定氮掺杂浓度。