Περίληψη: | Η ηλεκτρονική νόθευση (doping) του γραφενίου, τόσο με χρωστικές ουσίες, όσο και με αρωματικά συστήματα, έχει χρησιμοποιηθεί για τη παρασκευή υλικών με περίσσεια οπών (τύπου-p) ή ηλεκτρονίων (τύπου-n) στην υγρή φάση. Δυστυχώς αυτά τα αντιδραστήρια μπορούν να έχουν παράλληλες επιπτώσεις (δευτερογενή φαινόμενα) στη νόθευση. Αντίθετα η ηλεκτρονική νόθευση, μέσω μεταφοράς φορτίου (charge transfer) από αέρια ή πτητικά υγρά, έχει προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον, λόγω της ευκολίας ελέγχου των δευτερογενών φαινομένων ηλεκτρονικής νόθευσης. Η αλληλεπίδραση με την αδιατάρακτη ηλεκτρονιακή σύζευξη μορίων στην αέρια φάση, παρέχει μια εύκολη και αποτελεσματική μέθοδο για να νοθεύσουμε το γραφένιο, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μελλοντικές εφαρμογές της νανοτεχνολογίας.
Στην παρούσα εργασία, θα εστιάσουμε στο σταδιακό επιφανειακό ηλεκτρονικό ντόπινγκ τύπου-p (p-doping) του γραφενίου, το οποίο έχει παραχθεί με την μέθοδο της μηχανικής αποφλοίωσης και της χημικής εναπόθεσης ατμού (CVD-method) πάνω σε πυρίτιο/διοξείδιο του πυριτίου (Si/SiO2) πάχους 300nm. Ειδικότερα, μόρια νιτρικού οξέος (HNO3), τα οποία έχουν θερμανθεί (μετατροπή από την υγρή στην αέρια κατάσταση), εναποτίθενται πάνω στο γραφένιο δημιουργώντας αυτο-οργανωμένα (self-assembled) σύμπλοκα μεταφοράς φορτίου. Ο μηχανισμός μεταφοράς φορτίου μελετήθηκε διεξοδικά με την βοήθεια κυρίως της φασματοσκοπίας Raman, Η φασματοσκοπία Raman, λόγω της ευαισθησίας της στα δομικά και ηλεκτρονιακά χαρακτηριστικά του γραφενίου, έχει αποδειχθεί ότι είναι μια πολύτιμη και μη καταστρεπτική τεχνική για την ανίχνευση, μεταξύ των άλλων της μορφολογίας του γραφενίου πάνω σε διάφορα υποστρώματα, πειράματα τάσης-παραμόρφωσης, στίβαγμα στρωμάτων γραφενίου) και στη μεταφορά φορτίου (charge transfer), μέσω των μεταβολών των χαρακτηριστικών κορυφών G και 2D του γραφενίου.
|