通过光敏聚合物和紫外光对外延石墨烯进行封装与电子控制
介观与纳米尺度物理
2011-02-01 v1 材料科学
摘要
在碳化硅上使用外延石墨烯的电子器件需要封装，以避免环境条件下沉积的杂质造成不可控掺杂。此外，石墨烯单层与衬底的相互作用导致该材料中电子掺杂水平相对较高，仅通过静电门控很难改变。这里我们描述了这些问题的一种解决方案，允许在宽范围内同时实现封装和载流子浓度控制。我们描述了一种基于在碳化硅上生长的外延石墨烯与两种聚合物结合的新型异质结构：一种中性间隔层和一种光活性层，后者在紫外光照射下提供强电子受体。未曝光时，相同的双层聚合物作为封盖材料效果良好，提高了样品掺杂水平的时间稳定性和均匀性。通过紫外光照射该异质结构，我们以非侵入、非易失和可逆的方式控制了石墨烯的电学参数，将载流子浓度改变了50倍。暴露后的SiC/石墨烯/聚合物异质结构的电子特性在室温下保持稳定多天，但将聚合物加热到玻璃化转变温度以上会逆转光照效应。新开发的光化学门控已帮助我们提高了石墨烯电阻标准的鲁棒性（大范围量子化磁场、显著更高的工作温度以及因击穿电流显著增加而大幅提高的信噪比），使其开始与成熟的半导体异质结构标准竞争。[2,3]
引用
@article{arxiv.1101.6014,
title = {Encapsulation and Electronic Control of Epitaxial Graphene by Photosensitive Polymers and UV light},
author = {Samuel Lara-Avila and Kasper Moth-Poulsen and Rositza Yakimova and Thomas Bjørnholm and Vladimir Fal'ko and Alexander Tzalenchuk and Sergey Kubatkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.6014},
year = {2011}
}
备注
Published online in "Advanced Materials", 7 Jan 2011. Category cond-mat.mes-hall