Transfer-induced contamination of graphene and the limited stability of adsorptive dopants are two of the main issues faced in the practical realization of graphene-based electronics. Herein, we assess the stability of HNO3, MoO3, and AuCl3 dopants upon transferred graphene with different extents of polymer contamination. Sheet resistivity measurements prove that polymer residues induce a significantly degenerative effect in terms of doping stability for HNO3 and MoO3 and a highly stabilizing effect for AuCl3. Further characterization by Raman spectroscopy and atomic force microscopy (AFM) provides insight into the stability mechanism. Together, these findings demonstrate the relevance of contamination in the field of adsorptive doping for the realization of graphene-based functional devices.

1.
M. F.
El-Kady
and
R. B.
Kaner
,
ACS Nano
8
,
8725
8729
(
2014
).
2.
S.
Bae
,
H.
Kim
,
Y.
Lee
,
X.
Xu
,
J.-S.
Park
,
Y.
Zheng
,
J.
Balakrishnan
,
T.
Lei
,
H. R.
Kim
,
Y.
Il Song
 et al,
Nat. Nanotechnol.
5
,
574
578
(
2010
).
3.
C.-T.
Chien
,
P.
Hiralal
,
D.-Y.
Wang
,
I.-S.
Huang
,
C.-C.
Chen
,
C.-W.
Chen
, and
G. A. J.
Amaratunga
,
Small
11
,
2929
2937
(
2015
).
4.
L.
Kavan
,
J.-H.
Yum
, and
M.
Grätzel
,
Nano Lett.
11
,
5501
5506
(
2011
).
5.
G.
Jo
,
M.
Choe
,
S.
Lee
,
W.
Park
,
Y. H.
Kahng
, and
T.
Lee
,
Nanotechnology
23
,
112001
(
2012
).
6.
D.
Wei
,
Y.
Liu
,
Y.
Wang
,
H.
Zhang
,
L.
Huang
, and
G.
Yu
,
Nano Lett.
9
,
1752
1758
(
2009
).
7.
K. C.
Kwon
,
B. J.
Kim
,
J.-L.
Lee
, and
S. Y.
Kim
,
J. Mater. Chem. C
1
,
2463
2469
(
2013
).
8.
T. O.
Wehling
,
K. S.
Novoselov
,
S. V.
Morozov
,
E. E.
Vdovin
,
M. I.
Katsnelson
,
A. K.
Geim
, and
A. I.
Lichtenstein
,
Nano Lett.
8
,
173
177
(
2008
).
9.
A.
Sinitskii
,
A.
Dimiev
,
D. A.
Corley
,
A. A.
Fursina
,
D. V.
Kosynkin
, and
J. M.
Tour
,
ACS Nano
4
,
1949
1954
(
2010
).
10.
H. A.
Koffi
,
V. C. K.
Kakane
,
A.
Kuditcher
,
A. F.
Hughes
,
M. B.
Adeleye
, and
J. K.
Amuzu
,
Afr. J. Sci. Technol. Innovation Dev.
7
,
485
490
(
2015
).
11.
H.-J.
Lee
,
E.
Kim
,
J.
Park
,
W.
Song
,
K.-S.
An
,
Y. S.
Kim
,
J.-G.
Yook
, and
J.
Jung
,
Carbon
78
,
532
539
(
2014
).
12.
P. R.
Kidambi
,
C.
Weijtens
,
J.
Robertson
,
S.
Hofmann
, and
J.
Meyer
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
63304
(
2015
).
13.
R.
Muñoz
and
C.
Gómez-Aleixandre
,
Chem. Vap. Deposition
19
,
297
322
(
2013
).
14.
X.
Li
,
W.
Cai
,
J.
An
,
S.
Kim
,
J.
Nah
,
D.
Yang
,
R.
Piner
,
A.
Velamakanni
,
I.
Jung
,
E.
Tutuc
 et al,
Sci.
324
,
1312
1314
(
2009
).
15.
Y. C.
Lin
,
C. C.
Lu
,
C. H.
Yeh
,
C.
Jin
,
K.
Suenaga
, and
P. W.
Chiu
,
Nano Lett.
12
,
414
419
(
2012
).
16.
X.
Liang
,
B. A.
Sperling
,
I.
Calizo
,
G.
Cheng
,
C. A.
Hacker
,
Q.
Zhang
,
Y.
Obeng
,
K.
Yan
,
H.
Peng
,
Q.
Li
 et al,
ACS Nano
5
,
9144
9153
(
2011
).
17.
A.
Pirkle
,
J.
Chan
,
A.
Venugopal
,
D.
Hinojos
,
C. W.
Magnuson
,
S.
McDonnell
,
L.
Colombo
,
E. M.
Vogel
,
R. S.
Ruoff
, and
R. M.
Wallace
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
122108
(
2011
).
18.
M.
Kratzer
,
B. C.
Bayer
,
P. R.
Kidambi
,
A.
Matković
,
R.
Gajić
,
A.
Cabrero-Vilatela
,
R. S.
Weatherup
,
S.
Hofmann
, and
C.
Teichert
,
Appl. Phys. Lett.
106
,
103101
(
2015
).
19.
R.
Graupner
,
J.
Abraham
,
A.
Vencelová
,
T.
Seyller
,
F.
Hennrich
,
M. M.
Kappes
,
A.
Hirsch
, and
L.
Ley
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
5
,
5472
5476
(
2003
).
20.
K. K.
Kim
,
J. J.
Bae
,
H. K.
Park
,
S. M.
Kim
,
H.-Z.
Geng
,
K. A.
Park
,
H.-J.
Shin
,
S.-M.
Yoon
,
A.
Benayad
,
J.-Y.
Choi
 et al,
J. Am. Chem. Soc.
130
,
12757
12761
(
2008
).
21.
S.
Esconjauregui
,
L.
D'Arsié
,
Y.
Guo
,
J.
Yang
,
H.
Sugime
,
S.
Caneva
,
C.
Cepek
, and
J.
Robertson
,
ACS Nano
9
,
10422
10430
(
2015
).
22.
X.
Wu
,
G.
Zhong
,
L.
D'Arsié
,
H.
Sugime
,
S.
Esconjauregui
,
A. W.
Robertson
, and
J.
Robertson
,
Sci. Rep.
6
,
21152
(
2016
).
23.
K. W.
Kim
,
W.
Song
,
M. W.
Jung
,
M.-A.
Kang
,
S. Y.
Kwon
,
S.
Myung
,
J.
Lim
,
S. S.
Lee
, and
K.-S.
An
,
Carbon
82
,
96
102
(
2015
).
24.
D.
Hee Shin
,
J.
Min Kim
,
C.
Wook Jang
,
J.
Hwan Kim
,
S.
Kim
, and
S. H.
Choi
,
J. Appl. Phys.
113
,
064305
(
2013
).
25.
Y.
Ying Wang
,
Z.
Hua Ni
,
T.
Yu
,
Z. X.
Shen
,
H.
Min Wang
,
Y.
Hong Wu
,
W.
Chen
, and
A. T.
Shen Wee
,
J. Phys. Chem. C
112
,
10637
10640
(
2008
).
26.
L.
D'Arsié
,
S.
Esconjauregui
,
R. S.
Weatherup
,
X.
Wu
,
W. E.
Arter
,
H.
Sugime
,
C.
Cepek
, and
J.
Robertson
,
RSC Adv.
6
,
113185
113192
(
2016
).
27.
L.
D'Arsié
,
S.
Esconjauregui
,
R.
Weatherup
,
Y.
Guo
,
S.
Bhardwaj
,
A.
Centeno
,
A.
Zurutuza
,
C.
Cepek
, and
J.
Robertson
,
Appl. Phys. Lett.
105
,
103103
(
2014
).
28.
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
 et al,
Nat. Nanotechnol.
3
,
210
215
(
2008
).
29.
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
 et al,
Appl. Phys. Lett.
96
,
213104
(
2010
).
30.
R. A.
Nistor
,
D. M.
Newns
, and
G. J.
Martyna
,
ACS Nano
5
,
3096
3103
(
2011
).
31.
L.
Meli
and
P. F.
Green
,
ACS Nano
2
,
1305
1312
(
2008
).
32.
R.
Popescu
,
R.
Schneider
,
D.
Gerthsen
,
A.
Böttcher
,
D.
Löffler
,
P.
Weis
, and
M. M.
Kappes
,
Surf. Sci.
603
,
3119
3125
(
2009
).
33.
M.
Watanabe
,
T.
Akimoto
, and
E.
Kondoh
,
Phys. Status Solidi A
209
,
2514
2520
(
2012
).
34.
S. B.
Simonsen
,
I.
Chorkendorff
,
S.
Dahl
,
M.
Skoglundh
,
J.
Sehested
, and
S.
Helveg
,
J. Catal.
281
,
147
155
(
2011
).
35.
B. H.
Kim
,
S. J.
Hong
,
S. J.
Baek
,
H. Y.
Jeong
,
N.
Park
,
M.
Lee
,
S. W.
Lee
,
M.
Park
,
S. W.
Chu
,
H. S.
Shin
 et al,
Sci. Rep.
2
,
690
(
2012
).
36.
I.
Jo
,
Y.
Kim
,
J.
Moon
,
S.
Park
,
J. S.
Moon
,
W. B.
Park
,
J. S.
Lee
,
B. H.
Hong
,
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
 et al,
Phys. Chem. Chem. Phys.
17
,
29492
29495
(
2015
).
You do not currently have access to this content.