清华大学朱宏伟等受邀在Chem Soc Rev、Phys Today、Appl Phys Rev发表石墨烯综述文章

近期，清华大学材料学院朱宏伟研究组与合作者受邀在Chemical Society Reviews、Physics Today、Applied Physics Reviews 表关于石墨烯研究进展的综述文章，系统介绍了石墨烯与不同材料表面相互作用的关系及其性能与应用，讨论了石墨烯和其他二维材料在电子与光电子领域中的结构与性能关系。

石墨烯作为一种具有二维单原子层结构和独特性能的材料，自2004年通过机械剥离得到后，受到了学术界与工业界的广泛关注和极大的研究兴趣。特别重要的是，这种具有二维单原子层结构的材料，在实际研究与应用中往往需要和不同的材料接触而发生相关作用，从而极大影响了其形貌、电子结构、表面物理/化学及相关状态。因此，研究石墨烯与不同材料表面的相互作用与依赖关系尤为重要。在过去将近十年的时间内，朱宏伟教授研究组在石墨烯与不同材料表面的相关作用开展了大量系统的研究工作，取得了一系列重要成果，并引起学术界广泛关注。

鉴于此，Chemical Society Reviews 期刊编辑邀请朱宏伟教授在石墨烯-表面这一研究领域撰写综述论文（图1）^[1]。该文系统讨论与分析了石墨烯与金属、半导体、陶瓷、聚合物、生物材料及液体等表面接触的相互作用原理以及对表界面的依赖性。在此基础上总结了石墨烯在光电器件、表面催化、摩擦润滑、涂层与复合材料等方面的潜在应用。该文的通讯作者为清华大学朱宏伟教授、韩国蔚山国立科技大学Rodney S. Ruoff 教授、香港中文大学许建斌教授，并列第一作者为清华大学材料学院博士生赵国珂、黄美榕与香港中文大学李昕明博士。Chemical Society Reviews 是英国皇家化学学会（Royal Society of Chemistry）的旗舰综述期刊，发表出版具有最高学术质量和国际影响力的综述文章，2016年影响因子为38.618。

图1. 石墨烯与不同材料表面相互作用的关系及其性能与应用

此前，朱宏伟教授与李昕明博士受邀在Physics Today 杂志上发表题为“The graphene-semiconductor Schottky junction”的专题文章（feature article），重点介绍石墨烯-半导体异质结的发展历程、基本原理以及潜在应用（图2）^[2]。朱宏伟教授与李昕明博士撰写该文，为该文的共同通讯作者。Physics Today 是美国物理联合会（American Institute of Physics，AIP）的旗舰杂志，也是世界上最具影响力和最受关注的物理杂志（most influential and closely followed physics magazine in the world），2016年影响因子4.188。

图2. Physics Today 专题文章《石墨烯-半导体肖特基结》首页

另外，近期朱宏伟教授与合作者还受邀在Applied Physics Reviews 期刊发表题为“Graphene and related two-dimensional materials: Structure-property relationships for electronics and optoelectronics”综述文章，系统分析了石墨烯与二维材料在电子与光电子研究领域中的结构与性能关系，重点总结与讨论了材料结构缺陷、元素掺杂、合金成分、结构相变、厚度层数、应力与结构变形等方面的结构特征及其对材料性能的影响（图3）^[3]。在此基础上总结了石墨烯与二维材料在器件基本单元中的肖特基结、p-n结的基本模型与原理，以及在场效应晶体管、光电探测器、光伏器件、发光器件与电光调制器等方面的潜在应用。最后，结合传统半导体的发展历程，作者对石墨烯与二维材料在电子与光电子领域的研究发展进行了讨论与展望。该文通讯作者为清华大学材料学院朱宏伟教授、香港中文大学许建斌教授与李昕明博士，并列第一作者为李昕明、陶立与陈泽锋，其他作者包括电子科技大学李雪松教授，南京大学王欣然教授以及美国东北大学方辉助理教授。Applied Physics Review是美国物理联合会（American Institute of Physics，AIP）出版的期刊，主要发表针对当前应用物理在实验及理论研究，科学工程其他分支方面的应用等重要议题的评论文章，2016年影响因子为13.667。

图3. 石墨烯与二维材料的材料学四要素关系

参考文献：

1. The physics and chemistry of graphene-on-surfaces

Chem. Soc. Rev., 2017, DOI:10.1039/C7CS00256D

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2. The graphene–semiconductor Schottky junction

Phys Today, 2016, 69, 46, DOI: 10.1063/PT.3.3298

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3. Graphene and related two-dimensional materials: Structure-property relationships for electronics and optoelectronics

Appl. Phys. Rev., 2017, 4, 021306, DOI: 10.1063/1.4983646

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