从单层石墨烯中收集拉曼光谱

背景

Ping-Heng Tan教授在北京中国科学院的研究重点是二维层状材料的光学性质。这还包括相关的异质结构、纳米碳材料和新型低维半导体材料。

图1：(a)显示了通过自制的微拉曼模块和FERGIE(IsoPlane 81)系统获得的石墨烯的一阶和二阶拉曼光谱，用于共聚焦拉曼光谱。实验中使用了氦氖激光器。

(b) 显示FERGIE能够在单次捕获中产生非常宽的光谱，因为它的焦距短，这对于拉曼和荧光实验都非常有用。

挑战

他的团队使用拉曼光谱来分析硅衬底上制造的单层石墨烯。这使他们能够表征和区分典型材料的晶体结构。

对这些结构的准确分析是区分石墨烯的G和2D模式的关键，石墨烯是折叠石墨烯层的两种主要拉曼模式。这些峰的变化提供了有关石墨烯单体及其结构的信息。因此，需要灵敏且高精度的拉曼系统。虽然很小，但FERGIE(IsoPlane 81)具有良好的灵敏度。石墨烯和硅的拉曼光谱可以通过这个智能系统与自制的微拉曼模块相结合来获得。

解决方案

他的小组发现，IsoPlane 81的高灵敏度允许检测石墨烯两种主要拉曼模式的拉曼光谱。由于其无像差性能，陈教授发现IsoPlane 81可用于检测每次捕获的非常宽光谱范围内的光致发光信号，灵敏度高。然而，它足够灵敏，可以获得表征晶体结构的拉曼光谱。该小组还发现，IsoPlane 81在专业拉曼光谱仪和手持式光谱仪之间架起了一座桥梁，既可以作为标准的科学实验室，也可以作为现场工作站。

审核编辑 黄宇