全碳垂直范德华异质结：面向电子应用的石墨烯非破坏性功能化
介观与纳米尺度物理
2018-05-02 v1
摘要
我们提出了一种通过组装垂直全碳范德华异质结来实现石墨烯非破坏性功能化的途径。为此，我们采用了在铜箔上通过低压甲烷 CVD 生长的单层石墨烯 (SLG) 片，以及通过芳香族自组装单分子层的电子束诱导交联生成的面积约 1 nm 厚的氨基终端碳纳米膜 (NH2-CNMs) 作为大面积介电层。我们通过机械堆叠将 NH2-CNMs 封装在氧化硅晶圆上的 SLG 片上，并通过拉曼光谱、X 射线光电子能谱以及电和电磁输运测量，表征了所形成异质结的结构、化学和电子性质。我们表明，功能性氨基基团被带至 SLG 片附近，且其输运特性未受此功能化的损害；此外，我们展示了异质结器件对水中氨基基团质子化的功能响应。由于其相对简单性，所提出的方法为需要在石墨烯基电子器件中进行石墨烯非破坏性化学功能化（例如，用于设计用于化学和生物传感的电换能器）的应用，或作为分级异质结构中石墨烯的互补介电层，开辟了广阔的途径。
引用
@article{arxiv.1406.1966,
title = {All-carbon vertical van der Waals heterostructures: Non-destructive functionalization of graphene for electronic applications},
author = {Miroslaw Woszczyna and Andreas Winter and Miriam Grothe and Annika Willunat and Stefan Wundrack and Rainer Stosch and Thomas Weimann and Franz Ahlers and Andrey Turchanin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1406.1966},
year = {2018}
}
备注
12 pages, 5 figures, supporting info