Tunable Band Gaps and p-Type Transport Properties of Boron-Doped Graphenes by Controllable Ion Doping Using Reactive Microwave Plasma
Source abstract
Abstract
We report tunable band gaps and transport properties of B-doped graphenes that were achieved via controllable doping through reaction with the ion atmosphere of trimethylboron decomposed by microwave plasma. Both electron energy loss spectroscopy and X-ray photoemission spectroscopy analyses of the graphene reacted with ion atmosphere showed that B atoms are substitutionally incorporated into graphenes without segregation of B domains. The B content was adjusted over a range of 0-13.85 atom % by controlling the ion reaction time, from which the doping effects on transport properties were quantitatively evaluated. Electrical measurements from graphene field-effect transistors show that the B-doped graphenes have a distinct p-type conductivity with a current on/off ratio higher than 10(2). Especially, the band gap of graphenes is tuned from 0 to ~0.54 eV with increasing B content, leading to a series of modulated transport properties. We believe the controllable doping for graphenes with predictable transport properties may pave a way for the development of graphene-based devices.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Graphene research and applications · Advancements in Battery Materials · 2D Materials and Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Center of Super-Diamond and Advanced Films (COSDAF) and Department of Physics and Materials Science, City University of Hong Kong, Hong Kong SAR, People’s Republic of China
Shenyang National Laboratory for Materials Science (SYNL), Institute of Metal Research (IMR), Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, People’s Republic of China
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