ساخت و بررسی رفتار الکتریکی گرافن تک لایه فلوئوردارشده و اتصال آن با گرافن تک لایه رسانا

گرافن، به خاطر داشتن خواص فوق العاده در رسانندگی الکتریکی، رسانندگی گرمایی، چگالی حامل­ های بار بالا، تحرک بار بالا و خواص اپتیکی و شیمیایی خوب به ماده ای منحصر به فرد جهت استفاده در گستره وسیعی از کاربردها تبدیل شده است. در اینجا، اتصالات الکتریکی کروم با فوتولیتوگرافی بر بستر مورد نظر تولید و گرافن تک­لایه بر روی آن انتقال یافت. نمونه­ ها در دو زمان s ۱۵ و s۳۰ و در توان ­هایW ۲۰ تا W ۵۰، توسط پلاسمای گاز SF۶ عامل دار شدند. تحلیل های میکروسکوپ اپتیکی، الکترونی و نیروی اتمی و نیز طیف­ سنجی رامان و پراش پرتو الکترونی جهت بررسی کیفیت، پیوستگی، ساختار و تعیین عناصر گرافن فلوئوردار شده استفاده شد. رفتار جریان-ولتاژ قبل و بعد از عامل دار شدن نمونه ها نشان داد که در یک زمان مشخص، توان پلاسما بین ۲۰ تا W ۵۰، عامل تاثیر گذار در تغییر جریان نیست ولی زمان پلاسما تعیین کننده است. s ۱۵ پلاسمای گاز SF۶ ، به خاطر الکترون­خواهی بالا، جریان عبوری از گرافن تک ­لایه را کاهش می ­دهد و افزایش زمان پلاسما به s۳۰، رسانایی گرافن را از بین می­ برد و گرافن با ضخامت یک لایه اتمی را به ماده دوبعدی عایق تبدیل می­ کند. طیف­سنجی رامان گرافن تک­ لایه بعد از فلوئوردار شدن، با افزایش زمان و توان پلاسما، حاکی از تضعیف شبکه بلوری گرافن و افزایش تعداد عیوب و نقص ­های شبکه است و این موارد به صورت کمی از طیف­ های رامان استخراج و تحلیل شده است. در نهایت، فلوئور بین دولایه گرافن رسانا و نارسانا ساندویچ شده و جریان الکتریکی، بازیابی شده است. اعمال ولتاژ دروازه (گیت)، تاثیر ناچیزی بر تغییر جریان عبوری از گرافن نشان داده است.

کلیدواژه ها:

گرافن ، مشخصه یابی الکتریکی ، فوتولیتوگرافی ، فلوئوردار کردن ، رامان