石墨烯/n-Ge(110)界面：结构、掺杂与电子性质

将石墨烯应用于半导体技术需要精确了解石墨烯–半导体界面。在我们的工作中，通过结合不同的微观和光谱表面科学技术并辅以密度泛函理论计算，在局域（nm）和宏观（从$\mu\mathrm{m}$到mm）尺度上研究了石墨烯/$n$-Ge(110)界面的结构和电子性质。悬浮石墨烯的电子结构在该体系中几乎完全保持完整，仅表现出适度的$n$型掺杂，表明石墨烯与Ge衬底之间相互作用较弱。关于石墨烯生长的优化，发现衬底温度是一个关键因素，它决定了从原子碳源生长过程中石墨烯层在Ge(110)衬底上的取向。此外，我们的结果表明，在掺杂半导体材料（$n$-Ge）上制备石墨烯的常规流程会导致掺杂剂在石墨烯与Ge(110)界面处的有效偏析。进一步表明，这些掺杂原子可能在石墨烯/Ge界面形成规则结构并诱导石墨烯的掺杂。我们的发现有助于理解石墨烯–半导体界面的界面性质以及此类体系中掺杂剂对石墨烯电子结构的影响。