НАНОСИСТЕМЫ

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ТЕРМОВОССТАНОВЛЕННОГО ОКСИДА ГРАФЕНА

Неустроев Е.П., Ноговицына М.В., Соловьева Ю.С., Александров Г.Н., Бурцева Е.К.

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, http://www.s-vfu.ru
677000 г. Якутск, Российская Федерация
ep.neustroev@s-vfu.ru, marianogavi88@gmail.com

Поступила в редакцию 7.09.2015

Исследуемый оксид графена был получен модифицированным методом Хаммерса. Образцы были подвергнуты термическому восстановлению в диапазоне температур от 200 до 300°С в атмосфере аргона и вакууме. Результаты измерений вольт-амперных характеристик образцов в интервале температур от 80 до 300К показали наличие линейной зависимости логарифма тока от обратной температуры выше 160-180К. При температурах ниже этих значений наблюдается степенная зависимость тока от температуры. В работе сделано предположение, что на электропроводность оксида графена в диапазоне от 10 до 180К оказывают влияние как прыжковый механизмы проводимости Мотта, так и механизм Эфроса-Шкловского. Вклад каждого механизма зависит от условий проведения термического восстановления.

Ключевые слова:материалы для наноэлектроники, оксид графена, термовосстановление, вольт-амперные характеристики, температурная зависимость сопротивления, механизм электропроводности, термоактивационный механизм, прыжковый механизм с переменной длиной прыжка

УДК: 53.039

Библиография – 17 ссылок

РЭНСИТ, 2015, 7(2):162-167 DOI: 10.17725/rensit.2015.07.162

ЛИТЕРАТУРА

Pei S, Cheng Hu-M. The reduction of graphene oxide. Carbon, 2012, 50(9):3210-3228.
Park W, Hu J, Jauregui LA, Ruan X, Chen YP. Electrical and thermal conductivities of reduced graphene oxide/polystyrene composites. Applied Physics Letters, 2014, 104:113101(1-4).
Zhu M, Li X, Guo Y, Li X, Sun P, Zang X, Wang K, Zhong M, Wud D, Zhu H. Vertical junction photodetectors based on reduced graphene oxide/silicon Schottky diodes. Nanoscale, 2014, 6:4909-4914.
Lee Yu-Ying, Tu Kun-Hua, Yu Chen-Chieh, Li Shao-Sian, Hwang Jeong-Yuan, Lin Chih-Cheng, Chen Kuei-Hsien, Chen Li-Chyong, Chen Hsuen-Li, and Chen Chun-Wei. Top Laminated Graphene Electrode in a Semitransparent Polymer Solar Cell by Simultaneous Thermal Annealing/Releasing Method. ACS Nano, 2011, 5(8):6564-6570.
El-Kadya MF, Ihns M, Li M, Hwanga JY, Mousavi MF, Chaneya L, Lecha AT, and Kaner RB. Engineering three-dimensional hybrid supercapacitors and micro supercapacitors for high-performance integrated energy storage. PNAS, 2015, 112(14):4233-4238.
Obreja VVN. Supercapacitors specialities - Materials review. Review on Electrochemical Storage Materials and Technology. AIP Conf. Proc., 2014, 1597:98-120.
Muchharla B, Narayanan TN., Balakrishnan K, Ajayan PM, Talapatra S. Temperature dependent electrical transport of disordered reduced graphene oxide. 2D Materials, 2014, 1:011008(1-5).
Joung D, Khondaker SI. Efros-Shklovskii variable-range hopping in reduced graphene oxide sheets of varying carbon sp2 fraction. Physical Review D, 2012, 86:235423 (1-8).
Eda G, Mattevi C, Yamaguchi H, Kim HK, Chhowalla M. Insulator to Semimetal Transition in Graphene Oxide. J. Phys. Chem. C, 2009, 113:15768-15771.
Kaiser AB, Gómez-Navarro С, Sundaram RS, Burghard M, Kern K. Electrical Conduction Mechanism in Chemically Derived Graphene Monolayers. Nano Letters, 2009, 9(5):1787-1792.
Venugopal G, Krishnamoorthya K, Mohanc R, Kim SJ. An investigation of the electrical transport properties of graphene-oxide thin ﬁlms. Materials Chemistry and Physics, 2012, 132:29-33.
Шкловский БИ, Эфрос АЛ. Электронные свойства легированных полупроводников. М., Наука, 1979, 416 с.
Мотт Н, Девис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. Т.1. М., Мир, 1982, 368 с.
Alexandrov GN, Smagulova SA, Kapitonov AN, Vasil’eva FD, Kurkina II, Vinokurov PV, Timofeev VB, Antonova IV. Thin Partially Reduced Oxide–Graphene Films: Structural, Optical, and Electrical Properties. Nanotechnologies in Russia, 2014, 9(7-8):363-368.
Dıez-Betriu X, Alvarez-Garcıa S, Botas C, Alvarez P, Sanchez-Marcos J, Prieto C, Menendezb R, de Andres A. Raman spectroscopy for the study of reduction mechanisms and optimization of conductivity in graphene oxide thin ﬁlms. J. Mater. Chem. C, 2013, 1:6905-6912.
Kudin KN, Ozbas B, Schniepp HC, Prud’homme RK, Aksay IA, Car R. Raman Spectra of Graphite Oxide and Functionalized Graphene Sheets. Nano Letters, 2008, 8(1):36-41.
Huang H, Li Z, She J, Wang W. Oxygen density dependent band gap of reduced graphene oxide. J. Appl. Phys., 2012, 111:054317(1-4).

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/188/7(2)-162-167.pdf