IInfluence of oxygen on interaction of graphene with metal

Abstract

Графен является перспективным материалом для развития наноэлектроники. Но для того, чтобы использовать его на практике, нужно уметь эффективно управлять кристаллической и электронной структурой графена, для получения требуемых свойств. На свойства графена значительно влияют границы зёрен. Для определения микроструктуры графена необходим эффективный способ выявления межзёренных границ. Предположительно, такой способ визуализации дефектов без переноса графена может быть создан на основе селективного травления границ в результате реакции с кислородом. Поэтому основной целью данной работы является исследование взаимодействия графена на различных подложках с кислородом. Результаты, полученные с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и спектроскопии с угловым разрешением, демонстрируют проникновение кислорода под графен, а также влияние на электронную структуру графена на поверхностях Co(0001) и Ir(111). Также с помощью атомно-силовой микроскопии было установлено, что взаимодействие с кислородом значительно изменяет рельеф поверхности графена на Ir(111).

Graphene is a perspective material for developing nanoelectronics. But in order to use it in practice, one must be able to efficiently control the crystal and electronic structure of graphene, in order to obtain the required properties. The properties of graphene are significantly influenced by grain boundaries. To determine the microstructure of graphene, an effective way to identify grain boundaries is needed. Presumably, this way of visualizing defects without transferring graphene can be based on selective etching of the boundaries as a result of the reaction with oxygen. Therefore, the main purpose of this work is to study the interaction of graphene with oxygen. The results obtained with XPS and ARPES demonstrate the influence of oxygen on the electronic structure of graphene on Co (0001) and Ir (111) surfaces. AFM data show that interaction with oxygen changes the relief of the surface of graphene on Ir (111).