Verbesserung der elektrischen Eigenschaften von durch chemische Dampfablation gewachsenem Graphen durch Kontrolle der Auswirkungen von Polymerrückständen

Restliches Polymer (hier, Poly(methylmethacrylat), PMMA), das beim Transfer von Metallen oder Herstellungsprozessen auf Graphen zurückbleibt, beeinflusst dessen elektrische und thermische Eigenschaften. Wir haben festgestellt, dass die Menge des nach dem Transfer von chemisch dampfablatiertem (CVD) Graphen verbleibenden Polymerrückstands je nach anfänglicher Konzentration der Polymerlösung variiert, und dieser Rückstand beeinflusst die elektrische Leistung von auf SiO2/Si hergestellten Graphen-Feldeffekttransistoren. Eine PMMA-Lösung mit niedrigerer Konzentration hinterließ weniger Rückstand nach der Exposition gegenüber Aceton, was zu einer geringeren p-Typ-Dotierung in Graphen und einer höheren Beweglichkeit der Ladungsträger führte. Die elektrischen Eigenschaften des schwach p-dotierten Graphens könnten weiter gesteigert werden durch die Exposition gegenüber Formamid mit dem Dirac-Punkt bei nahezu null Gatespannung und einer um mehr als 50 % erhöhten Beweglichkeit der Ladungsträger bei Raumtemperatur in Luft. Dies kann der Elektronenspende an Graphen durch die -NH2-Funktionalgruppe im Formamid, das in den Polymerrückständen adsorbiert ist, zugeschrieben werden. Diese Arbeit bietet einen Ansatz zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften von CVD-gefertigtem Graphen, selbst wenn es eine dünne Polymerbeschichtung hat.