二维材料薄膜的直接激光消融用于制造多功能柔性透明器件

我们提出了一种可扩展的方法，利用光纤激光消融在聚碳酸酯（PC）和其他透明基底上直接对石墨和过渡金属二硫化物（TMD）薄膜进行图案化。该过程无需光刻或溶剂即可实现多种功能器件的制造，包括应变计、超级电容器和光电探测器阵列，从而简化了器件生产并增强了环境可持续性。利用卷对卷机械剥离法，制备出均匀的纳米片薄膜，然后使用激光雕刻系统进行图案化。电学和光学表征证实，激光处理的薄膜保持了其结晶度，基底未观察到损伤。我们通过在 PC 上构建 WSe₂/石墨光电探测器阵列来展示该方法的可扩展性，该阵列表现出高灵敏度、低噪声及其有源通道中均匀的光电响应。作为概念验证，该阵列被用作图像传感器来捕获光图案，展示了其在柔性半透明成像应用中的潜力。这些发现为将全范德华器件纳入可穿戴电子、光电子和成像技术开辟了新途径。