We dope graphene by evaporation of MoO3 or by solution-deposition of I2 and assess the doping stability for its use as transparent electrodes. Electrical measurements show that both dopants increase the graphene sheet conductivity and find that MoO3-doped graphene is significantly more stable during thermal cycling. Raman spectroscopy finds that neither dopant creates defects in the graphene lattice. In-situ photoemission determines the minimum necessary thickness of MoO3 for full graphene doping.
References
1.
H. I.
Rasool
, C.
Ophus
, W. S.
Klug
, A.
Zettl
, and J. K.
Gimzewski
, Nat. Commun.
4
, 2811
(2013
).2.
K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, M. I.
Katsnelson
, I. V.
Grigorieva
, S. V.
Dubonos
, and A. A.
Firsov
, Nature
438
, 197
(2005
).3.
R. R.
Nair
, P.
Blake
, A. N.
Grigorenko
, K. S.
Novoselov
, T. J.
Booth
, T.
Stauber
, N. M. R.
Peres
, and A. K.
Geim
, Science
320
, 1308
(2008
).4.
S.
De
and J. N.
Coleman
, ACS Nano
4
, 2713
(2010
).5.
X.
Li
, W.
Cai
, J.
An
, S.
Kim
, D.
Yang
, R.
Piner
, A.
Velamakanni
, I.
Jung
, E.
Tutuc
, L.
Colombo
, and R.
Ruoff
, Science
324
, 1312
(2009
).6.
A.
Reina
, X.
Jia
, J.
Ho
, D.
Nezich
, H.
Son
, V.
Bulovic
, M. S.
Dresselhaus
, and J.
Kong
, Nano Lett.
9
, 30
(2009
).7.
K. S.
Kim
, Y.
Zhao
, H.
Jang
, S. Y.
Lee
, J. M.
Kim
, K. S.
Kim
, J. H.
Ahn
, P.
Kim
, J. Y.
Choi
, and B. H.
Hong
, Nature
457
, 706
(2009
).8.
S.
Bae
, H.
Kim
, Y.
Lee
, X.
Xu
, J. S.
Park
, Y.
Zheng
, J.
Balakrishnan
, T.
Lei
, H. R.
Kim
, Y. Il
Song
, Y. J.
Kim
, K. S.
Kim
, B.
Ozyilmaz
, J. H.
Ahn
, B. H.
Hong
, and S.
Iijima
, Nat. Nanotechnol.
5
, 574
(2010
).9.
R. S.
Weatherup
, B.
Dlubak
, and S.
Hofmann
, ACS Nano
6
, 9996
(2012
).10.
R. S.
Weatherup
, C.
Baehtz
, B.
Dlubak
, B. C.
Bayer
, P. R.
Kidambi
, R.
Blume
, R.
Schloegl
, and S.
Hofmann
, Nano Lett.
13
, 4624
(2013
).11.
A.
Reina
, H.
Son
, L.
Jiao
, B.
Fan
, M. S.
Dresselhaus
, Z. F.
Liu
, and J.
Kong
, J. Phys. Chem. C
112
, 17741
(2008
).12.
Y. C.
Lin
, C. C.
Lu
, C. H.
Yeh
, C.
Jin
, K.
Suenaga
, and P. W.
Chiu
, Nano Lett.
12
, 414
(2012
).13.
H.
Liu
, Y.
Liu
, and D.
Zhu
, J. Mater. Chem
21
, 3335
(2011
).14.
R.
Lv
, A. R.
Botello-Montez
, T.
Hayashi
, B.
Wang
, A.
Berkdemir
, Q.
Hao
, A. L.
Elias
, R.
Cruz-Silva
, H. R.
Gutierrez
, Y. A.
Kim
, H.
Matamatsu
, J.
Zhu
, M.
Endo
, H.
Terrones
, J. C.
Charlier
, M.
Pan
, and M.
Terrones
, Sci. Rep.
2
, 586
(2012
).15.
D.
Wei
, Y.
Liu
, Y.
Wang
, H.
Zhang
, L.
Huang
, and G.
Yu
, Nano Lett.
9
, 1752
(2009
).16.
Y. C.
Lin
, C. Y.
Lin
, and P. W.
Chiu
, Appl. Phys. Lett.
96
, 133110
(2010
).17.
D. W.
Boukhvalov
and M. I.
Katsnelson
, Nano Lett.
8
, 4373
(2008
).18.
W.
Chen
, S.
Chen
, D. C.
Qi
, X. Yu
Gao
, and A. T. S.
Wee
, J. Am. Chem. Soc.
129
, 10418
(2007
).19.
X.
Wang
, X.
Li
, L.
Zhang
, Y.
Yoon
, P. K.
Weber
, H.
Wang
, J.
Guo
, and H.
Dai
, Science
324
, 768
(2009
).20.
Y.
Zhao
, J.
Wei
, R.
Vajtai
, P. M.
Ajayan
, and E. V.
Barrera
, Sci. Rep.
1
, 83
(2011
).21.
A.
Kasry
, M. A.
Kuroda
, G. J.
Martyna
, G. S.
Tulevski
, and A. A.
Bol
, ACS Nano
4
, 3839
(2010
).22.
Y. Y.
Wang
, Z. H.
Ni
, T.
Yu
, Z. X.
Shen
, H. M.
Wang
, Y. H.
Wu
, W.
Chen
, and A. T. S.
Wee
, J. Phys. Chem. C
112
, 10637
(2008
).23.
L.
Xie
, X.
Wang
, H.
Mao
, R.
Wang
, M.
Ding
, Y.
Wang
, B.
Ozyilmaz
, K. P.
Loh
, A. T. S.
Wee
, Ariando
, and W.
Chen
, Appl. Phys. Lett.
99
, 012112
(2011
).24.
Z.
Chen
, I.
Santoso
, R.
Wang
, L. F.
Xie
, H. Y.
Mao
, H.
Huang
, Y. Z.
Wang
, X. Y.
Gao
, Z. K.
Chen
, D.
Ma
, A. T. S.
Wee
, and W.
Chen
, Appl. Phys. Lett.
96
, 213104
(2010
).25.
S. L.
Hellstrom
, M.
Vosgueritchian
, R. M.
Stoltenberg
, I.
Irfan
, M.
Hammock
, Y. B.
Wang
, C.
Jia
, X.
Guo
, Y.
Gao
, and Z.
Bao
, Nano Lett.
12
, 3574
(2012
).26.
J.
Meyer
, P. R.
Kirambi
, B. C.
Bayer
, C.
Weijtens
, A.
Kuhn
, A.
Centeno
, A.
Pasquera
, A.
Zurutuza
, J.
Robertson
, and S.
Hofmann
, Sci. Rep.
4
, 5380
(2014
).27.
A.
Kuruvila
, P. R.
Kirambi
, J.
Kling
, J. B.
Wagner
, J.
Robertson
, S.
Hofmann
, and J.
Meyer
, J. Mater. Chem. C
2
, 6940
(2014
).28.
J.
Meyer
, R.
Khalandovsky
, P.
Gorn
, and A.
Kahn
, Adv. Mater.
23
, 70
(2011
).29.
M. C.
Gwinner
, R. Di
Pietro
, Y.
Vaynzof
, K. J.
Greenberg
, P. K. H.
Ho
, R. H.
Friend
, and H.
Sirringhaus
, Adv. Funct. Mater.
21
, 1432
(2011
).30.
F.
Schedin
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, E. W.
Hill
, P.
Blake
, M. I.
Katsnelson
, and K. S.
Novoselov
, Nat. Mater.
6
, 652
(2007
).31.
A.
Das
, S.
Pisana
, B.
Chakraborty
, S.
Piscanec
, S. K.
Saha
, U. V.
Waghmare
, K. S.
Novoselov
, H. R.
Krishnamurthy
, A. K.
Geim
, A. C.
Ferrari
, and A. K.
Sood
, Nat. Nanotechnol.
3
, 210
(2008
).32.
M. M.
Lucchese
, F.
Stavale
, E. H. Martins
Ferreira
, C.
Vilani
, M. V. O.
Moutinho
, R. B.
Capaz
, C. A.
Achete
, and A.
Jorio
, Carbon
48
, 1592
(2010
).33.
S.
Doniach
and M.
Sunjic
, J. Phys. C
3
, 285
(1970
).34.
D. P.
Woodruff
and T. A.
Delchar
, Modern Techniques of Surface Science
(Cambridge University
, Cambridge
, 1994
).35.
S. C.
Veenstra
, A.
Heeres
, G.
Hadziioannou
, G. A.
Sawatzky
, and H. T.
Jonkman
, Appl. Phys. A
75
, 661
(2002
).36.
T. F.
Hayden
and J. A.
Dumesic
, J. Catal.
103
, 366
(1987
).37.
C.
Han
, J.
Lin
, D.
Xiang
, C.
Wang
, L.
Wang
, and W.
Chen
, Appl. Phys. Lett.
103
, 263117
(2013
).38.
G. P.
Baxter
, C. H.
Hickey
, and W. C.
Holmes
, J. Am. Chem. Soc
29
, 127
(1907
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
