直接生长于氧化钛上的定制石墨烯结构增强界面电荷转移
应用物理
2020-02-19 v1 材料科学
摘要
氧化钛-石墨烯杂化材料在光催化、光伏与光探测领域的成功应用强烈依赖于两种材料间的界面接触。为了提供赋能导体与光活性相之间的良好耦合，我们直接在 TiO2 晶体上生长导电石墨烯结构。本文报道利用等离子体辅助化学气相沉积直接合成与典型氧化钛（110）表面具有洁净结的定制石墨烯结构。界面化学分析表明两材料间存在化学键合。紫外光照射下的光电流测量显示跨界面电荷转移是高效的。此外，我们评估了合成气氛、气体前驱体（C2H2）与稀释气体（Ar、O2）对界面及所生长石墨烯材料结构的影响。O2 的引入促进了部分氧化碳纳米点/纳米棒的垂直生长，其高度与密度可控。以 Ar 沉积则得到低电阻率（6.8x10-6 ohm x m）的连续石墨烯薄膜。此处开发的合成方案适用于在薄膜、柱体或纳米颗粒等多种实用衬底上制备定制碳-半导体结构。
引用
@article{arxiv.1910.12667,
title = {Tailored Graphenic Structures Directly Grown on Titanium Oxide Boost the Interfacial Charge Transfer},
author = {Roberto Munoz and Carlos Sanchez-Sanchez and Pablo Merino and Elena Lopez-Elvira and Carmen Munuera and Patricia Gant and Maria F. Lopez and Andres Castellanos-Gomez and Jose Angel Martin-Gago and Mar Garcia-Hernandez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12667},
year = {2020}
}
备注
24 pages, 8 figures, original research paper