A swift technique to hydrophobize graphene and increase its mechanical stability and charge carrier density

Autor: Lars Breuer, Tobias Foller, Abdenacer Benyagoub, Matthias Herder, Lukas Madauß, Lucia Skopinski, Marika Schleberger, Jens Schumacher, Henning Lebius, Erik Pollmann, Mathias Ulbricht, Rakesh Joshi, Ulrich Hagemann, Alexandra Wittmar, Tobias Heckhoff, Anke Hierzenberger
Přispěvatelé: Universität Duisburg-Essen [Essen], Matériaux, Défauts et IRradiations (MADIR), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universität Duisburg-Essen = University of Duisburg-Essen [Essen], Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: npj 2D Materials and Applications
npj 2D Materials and Applications, Nature, 2020, 4, pp.11. ⟨10.1038/s41699-020-0148-9⟩
npj 2D Materials and Applications, Vol 4, Iss 1, Pp 1-7 (2020)
npj 2D Materials and Applications, 2020, 4, pp.11. ⟨10.1038/s41699-020-0148-9⟩
ISSN: 2397-7132
DOI: 10.1038/s41699-020-0148-9⟩
Popis: Despite the improvement of the quality of CVD grown single-layer graphene on copper substrates, transferring the two-dimensional layer without introducing any unintentional defects still poses a challenge. While many approaches focus on optimizing the transfer itself or on necessary post-transfer cleaning steps, we have focused on developing a pre-treatment of the monolayer graphene on copper to improve the quality and reproducibility of the transfer process. By pressing an ethylene-vinyl acetate copolymer foil onto the monolayer graphene on copper using a commercially available vacuum bag sealer graphene is stabilized by the attachment of functional carbon groups. As a result, we are able to transfer graphene without the need of any supporting layer in an all-H2O wet-chemical transfer step. Despite the general belief that the crumbling of graphene without a support layer in a H2O environment is caused due to differences in surface energy, we will show that this assumption is false and that this behavior is caused rather by the polar interactions between graphene and water. Suppressing these interactions protects graphene from ripping and results in extremely clean, highly crystalline graphene with a coverage close to 100%.
Databáze: OpenAIRE