科研进展

文章介绍了FGFET的基本结构、工作原理以及评估参数，重点探讨了FGFET的材料选择和器件图案化技术，为构建高性能器件提供了指导策略。聚焦FGFET在可穿戴和植入式生物传感中的应用，重点分析了实现高性能柔性生物传感器的关键技术环节。文章最后展望了该领域未来的发展趋势。本文重点在该领域的关键技术、发展机遇、趋势及挑战进行分析讨论。希望这些讨论能为未来在高性能GFET及其柔性生物医学传感应用方面的研究提供有益的参考。

研究通过水热法和冷冻干燥法合成了一系列硅酸铝锂玻璃陶瓷/掺氮石墨烯（LAS/N-GF）气凝胶。研究揭示了异质相界面的创新成键机制，其中氮掺杂使得锂硅酸盐陶瓷颗粒和石墨烯形成晶格缺陷，并通过界面极化产生的静电力促进不饱和碳原子和硅原子形成碳硅键的封闭方法。

研究开发了一种简单、高效的方法，通过使用宏观级 CFs 预先构建致密、集成的 G/CF 填料框架，在聚合物复合材料中实现金属级通面导热性。这种三维分层框架包括一个主要的垂直定向 CF 阵列，可沿通面方向提供原子级的连续热传导途径，并辅以一个次要的高质量石墨烯网络，以改善结构完整性并提高热传导性能，从而实现865KW-1 的超低热接触电阻。

重点关注层相关的电子特性和相关性，填补了有关RG中的电子相关性如何随着层厚度的增加而演变的知识空白。作者在液氮温度下使用扫描隧道显微镜和光谱(STM/STS)研究了从三层到九层的RG层。这项研究旨在阐明低能平带和关联状态对层数的依赖性，研究结果表明关联效应增强，尤其是在六层阈值下。

研究通过在石墨烯表面原位生长 VO2来获得VO2/rGO气凝胶（VOGA），用于界面增强型铵离子电池（AAIB），从而实现高能量密度的水电池储能。

研究采用了压缩-退火装配法来制造气凝胶，这种气凝胶呈现出一种Janus structure（ZxMyGAs），其中一个表面具有优异的导电性，而另一个表面则具有增强的磁性。

该团队设计并制备了基于单一催化剂的电学检测平台，成功实现了对环闭合复分解（RCM）反应路径的可视化。通过这种平台，研究人员不仅揭示了生产性路径和隐藏的退化路径，而且发现传统上被认为不希望出现的退化路径对生产性路径具有意外的建设性耦合作用。进一步研究表明，外部电场可以有效调控这两种路径，从而精确控制反应进程。

该工作使用了一系列常用的多孔和非多孔聚合物基底，来验证樟脑辅助转移（CAT）的有效性及石墨烯转移的质量。通过机制研究，发现了樟脑各向异性的升华传质过程，归纳出目标聚合物基底的多孔性是决定转移成功与否的关键因素之一。该工作对于进一步理解单层石墨烯转移过程中的与目标界面的相互作用，具有重要意义。

本研究通过原位生长技术成功地将缺陷石墨烯和硅氮化物纳米线引入到氧化铝陶瓷中，显著提高了陶瓷的力学性能和EMI屏蔽效果。这项研究为高效强化和功能化陶瓷材料提供了新的思路，有望推动相关材料在航空航天、电子设备等领域的应用发展。

首要挑战是悬浮石墨烯结构的制备良率较低，特别是在制备悬浮单层石墨烯结构时，产率普遍不高。为提高悬浮石墨烯的制备良率，需要持续优化CVD生长工艺，以获得晶界更少的大尺寸石墨烯晶粒。其次是器件稳定性和可靠性有待提高。为应对这一问题，需要采取有效措施保护石墨烯免受环境影响，例如使用h-BN、Si₃N₄、Al₂O₃或基于PMMA的聚合物进行封装保护。此外，在单一制程中实现多类型悬浮传感器的制备工艺开发也是一个重要挑战。其它需要解决的问题还包括高性能电子读出电路的开发、器件封装以及可靠性评估等方面。

2018年，马里兰大学胡良兵教授团队报道了一种具有创纪录电导率和迁移率的还原氧化石墨烯（RGO）薄膜。通过在3000 K的高温下利用焦耳加热进行热还原，制得的RGO薄膜电导率达到了6300 Scm^-1，迁移率达到了320 cm^2 V^-1 s^-1。

该工作首先回顾了二维（2D）材料在构筑高性能水处理膜方面的有效策略；随后总结了二维纳米片膜（2DNMs）及二维材料改性聚合物膜（2DNMPMs）在去除持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料等新兴污染物（ECs）方面的研究进展；最后提出了此系列高性能膜对ECs的多重分离机制和耦合去除机理，并指明了该领域当前面临的挑战以及未来的发展方向。