Вольт-амперні характеристики діодів Шотткі на основі гетероструктури графен/n-Si
Анотація
Діоди Шотткі на основі гетероструктури графен/n-Si були отримані методом механічного відшарування графіту до кількашарового графену у водному розчині полівінілпіролідону внаслідок гідродинамічних явищ в розчині диспергованого графіту. Досліджувалися електричні властивості структур, які відрізнялися тривалістю нанесення плівок графену на пластини n-Si. Температура пластин не перевищувала 250°C. Утворення шарів графену підтверджено дослідженням спектрів комбінаційного розсіювання в діапазоні частот 1000–3250 см–1, де проявляються смуги G і 2D з особливостями, характерними для кількашарового графену. Встановлено залежність електричних властивостей досліджуваних поверхнево-бар’єрних структур графен/n-Si від тривалості напилення плівок графену.
Посилання
Morozov S. V., Novoselov K. S., Katsnelson M. I. et al. Giant intrinsic carrier mobilities in graphene and its bilayer. Phys. Rev. Lett., 2008, vol. 100, iss. 1, p. 016602. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.016602
Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V. et al. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in grapheme. Nature, 2005, vol. 438, pp. 197–200. https://doi.org/10.1038/nature04233
Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V. et al. Electric field effect in atomically thin carbon films. Science, 2004, vol. 306, iss. 5696, pp. 666–669. https://doi.org/10.1126/science.1102896
Katsnelson M. I. Graphene: carbon in two dimensions. Materials Today, 2007, vol. 10, pp. 20–27. https://doi.org/10.1016/S1369-7021(06)71788-6
Geim A. K., Novoselov K. S. The rise of grapheme. Nature Materials, 2007, vol. 6, pp. 183–191. https://doi.org/10.1038/nmat1849
Soldano C., Mahmood A., Dujardin E. Production, properties and potential of grapheme. Carbon, 2010, vol. 48, pp. 2127–2150. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.01.058
Bonaccorso F., Sun Z., Hasan T., Ferrari A. C. Graphene photonics and optoelectronics. Nature Photonics, 2010, vol. 4, pp. 611– 622. https://doi.org/10.1038/nphoton.2010.186
Bartolomeo A. D. Graphene Schottky diodes: an experimental review of the rectifying graphene/semiconductor heterojunction. Physics Reports, 2016, vol. 606, pp. 1–58. https://doi.org/10.1016/j.physrep.2015.10.003
Bae S., Kim H., Lee Y. et al. Roll-to-roll production of 30-inch graphene films for transparent electrodes. Nature Nanotechnology, 2010, vol. 5, pp. 574–578. https://doi.org/10.1038/nnano.2010.132
Wang Y., Chen X., Zhong Y. et al. Large area, continuous, few-layered graphene as anodes in organic photovoltaic devices. Appl. Phys. Lett., 2009, vol. 95, p. 063302. https://doi.org/10.1063/1.3204698
Tongay S., Schumann T., Miao X. et al. Tuning Schottky diodes at the many-layer-graphene/semiconductor interface by doping. Carbon, 2011, vol. 49, pp. 2033–2038. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2011.01.029
Schwierz F. Graphene transistors. Nature Nanotechnology, 2010, vol. 5, pp. 487–496. https://doi.org/10.1038/nnano.2010.89
Schedin F., Geim A. K., Morozov S. V., Hill E. Detection of individual gas molecules adsorbed on grapheme. Nature Materials, 2007, vol. 6, pp. 652–655. https://doi.org/10.1038/nmat1967
Vivekchand S. R. C., Rout C. S., Subrahmanyam K. S. et al. Graphene-based electrochemical supercapacitors. J. Chem. Sci., 2008, vol. 120, iss. 1, pp. 9–13. https://doi.org/10.1007/s12039-008-0002-7
Tadjer M. J., Anderson T. J., Myers-Ward R. L. et al. Step edge influence on barrier height and contact area in vertical heterojunctions between epitaxial graphene and n-type 4H-SiC. Appl. Phys. Lett., 2014, vol. 104, p. 073508. https://doi.org/10.1063/1.4866024
Rehman M. A., Akhtar I., Choi W. et al. Influence of an Al2O3 interlayer in a directly grown graphene-silicon Schottky junction solar cell. Carbon, 2018, vol. 132, pp. 157–164. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2018.02.042
Yi M., Shen Z., Zhang X., Ma S. Achieving concentrated graphene dispersions in water/acetone mixtures by the strate gyoftailoring Hansen solubility parameters. J. Phys. D: Appl. Phys., 2013, vol. 46, p. 025301. https://doi.org/10.1088/0022-3727/46/2/025301
Varrla E., Paton K. R., Backes C. et al. Turbulence-assisted shearex foliation of graphene using household detergentand a kitchen blender. Nanoscale, 2014, vol. 6, p. 11810. https://doi.org/10.1039/C4NR03560G
Yi M., Shen Z. Kitchen blender for producing high-quality few-layer grapheme. Carbon, 2014, vol. 78, pp. 622–626. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2014.07.035
Nair R. R., Blake P., Grigorenko A. N. et al. Fine structure constant defines visual transparency of graphene. Science, 2008, vol. 320, p. 1308. https://doi.org/10.1126/science.1156965
Biswas R. Modeling the liquid phase exfoliation of graphene in polar and nonpolar solvents. Bioint. Res. Appl. Chem., 2022, vol. 12, iss. 6. pp. 7404–7415. https://doi.org/10.33263/BRIAC126.74047415
O'Connell M. J., Boul P., Ericson L. M. et al. Reversible water-solubilization of single-walled carbon nanotubes by polymer wrapping. Chem. Phys. Lett., 2001, vol. 342, pp. 265–271. http://dx.doi.org/10.1016/S0009-2614(01)00490-0
Mohamed M., Tripathy M., Majeed A. A. Studies on the thermodynamics and solute-olvent interaction of Polyvinylpyrrolidone wrapped single walled carbon nanotubes (PVP-SWNTs) in water over temperature range 298.15 — 313.15 K. Arabian Journal of Chemistry, 2013, vol. 10, iss. 2, pp. S1726–S1730. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2013.06.022
Mohamed M., Shah S. A. A., Mohamed R. et al. Solute Solvent Interactions of Polyvinyl Pyrrolidone Wrapped Single Walled Carbon Nanotubes (PVP-SWNTs) in Water by Viscometric Studies. Oriental Journal of Chemistry, 2013, vol. 29, iss. 2, pp. 539–544. http://dx.doi.org/10.13005/ojc/290221
Ferrari A. C. Raman spectroscopy of graphene and graphite: Disorder, electron-phonon coupling, doping and nonadiabatic effects. Solid State Communications, 2007, vol. 143, pp. 47–57. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2007.03.052
Ferrari A. C., Meyer J. C., Scardaci V. et al. Raman Spectrum of Graphene and Graphene Layers. Phys. Rev. Lett., 2006, vol. 97, p. 187401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.187401
Sharma B. L., Purohit R. K. Semiconductor heterojunctions. Oxford, Pergamon Press, 1974, 216 p.
Авторське право (c) 2023 Іван Козярський, Микола Ілащук, Іван Орлецький, Дмитро Козярський, Лілія Миронюк, Денис Миронюк, Арсеній Євтушенко, Ігор Даниленко, Едуард Майструк
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
