日本庆应义塾大学和早稻田大学的研究人员解释说，石墨烯具有体积小、亮度高和快速调制黑体辐射源的特点，因此在芯片纳米级光源方面具有巨大潜力，但一个已知的问题是，在使用机械剥离或化学气相沉积石墨烯时，需要进行转移过程，从而导致生产率低下和石墨烯质量下降。
为了解决这个问题，研究小组采用无需转移过程的蚀刻沉淀法制造了一种基于石墨烯的热光发射器。从中央收缩区域观察到红外光和可见光发射，形成一个热点。拉曼测量证实，由于焦耳加热引起的退火效应，石墨烯中心热点发生了缺陷愈合。研究小组还证明，该装置具有长期发光稳定性。
科学家们展示了通过蚀刻沉淀法直接在石英芯片上生长石墨烯的热发光器，而无需石墨烯转移过程。由于石墨烯结构的限制，这些石墨烯发光体在红外（IR）和可见光区域表现出明亮、稳定和长寿命的发射。实验证明，石墨烯发光体在热发射下的导电性能得到改善，这是焦耳加热导致的缺陷愈合造成的，这也是该器件寿命长的原因之一。此外，利用蚀刻沉淀法生长的均质大面积多层石墨烯，制作出了二维集成石墨烯发光体阵列。该石墨烯发光体阵列实现了高速开关和均匀的红外发射。
这些基于石墨烯的发光体可以实现芯片上的集成微发射器，从而为片上石墨烯发光体的发展提供了一个前景广阔的途径。
Thermal light emitters based on graphene directly grown on chips by etching-precipitation method
https://doi.org/10.1016/j.photonics.2025.101400
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