Optické hradlování epitaxního grafénu

Abstract

Silicon carbide (SiC) is a wide band gap semiconductor with high thermal, chemical and mechanical resistance. By thermal decomposition of silicon from SiC, it is possible to grow high quality epitaxial graphene on the surface. This production can be industrially scaled. This work investigates whether it is possible to optically gate epitaxial graphene and what effect the surrounding environment has on the electrical stability of epitaxial graphene. The experimental part of the work consists of optimizing preparation of the sample contacts using electron beam lithography. Further investigates the influence of surrounding atmosphere on the electrical properties of graphene, measuring the dependence of photocurrent on optical power and spectral dependence of photoconductivity of graphene. The significant effect of adsorption of molecules from the environment on the electrical properties of graphene has been demonstrated.

Karbid křemíku (SiC) je polovodič s širokým zakázaným pásem s vysokou tepelnou, chemickou a mechanickou odolností. Pomocí termální dekompozice křemíku z SiC je možno vyrůst na povrchu vysoce kvalitní epitaxní grafen, jehož výrobu je možné průmyslově škálovat. Tato práce zkoumá, zda je možné opticky hradlovat epitaxní grafen a jaký vliv na elektrickou stabilitu epitaxního grafenu má okolní prostředí. Experimentální část práce se skládá z optimalizace přípravy kontaktů vzorků pomocí elektronové litografie, měření vlivu okolní atmosféry na elektrické vlastnosti grafenu, měření závislosti proudu na optickém výkonu a spektrální závislosti fotovodivosti grafenu. Během měření byl prokázán značný vliv adsorpce molekul z prostředí na elektrické vlastnosti grafenu.