Selektivní hydrogenace grafenu připraveného metodou chemické depozice z plynné fáze

Abstract

Kontrolované otevírání pásu zakázaných energií v grafenu je jednou z dovedností nutných pro aplikaci grafenu v elektronice. Jednou z možností jak otevřít pás zakázaných energií je hydrogenace grafenu. V této práci se zabýváme lokální hydrogenací grafenu vyrobeného metodou depozice z plynné fáze na Si/SiO2 substrátu. Hydrogenace byla prováděna zdrojem atomárního vodíku. Pro lokalizaci hydrogenace jsme využili polymetylmetakrylátovou masku připravenou pomocí elektronové litografie. Přítomnost struktur tvořených hydrogenovaným grafenem jsme prokázali Ramanovou spektroskopií, Kelvinovou silovou mikroskopií a lokálním měřením elektrické vodivosti. Všechny tři metody potvrdily lokální hydrogenaci grafenu.Controlled bandgap opening is one of the skills necessary for the application of graphene in electronics. The graphene hydrogenation is one of the possible ways to open the bandgap. In this work we deal with local hydrogenation of graphene prepared by chemical vapour deposition on a Si/SiO2 substrate. The hydrogenation was performed by atomic source of hydrogen and polymethyl methacrylate pattern was used for localization of hydrogenated structures on graphene. The pattern was prepared by electron beam lithography. The presence of structures formed by hydrogenated graphene was investigated by Raman spectroscopy, Kelvin probe force microscopy and PeakForce tunneling atomic force microscopy. All three methods have confirmed the local hydrogenation of graphene.