We demonstrate effective non-destructive p-type doping of graphene via surface modification with molybdenum trioxide (MoO3) thin film using electrical transport measurements. The p-type doping via MoO3 modification of graphene leads to the downward shift of Fermi level towards the valence band. MoO3 modified graphene retains its high charge carrier mobility, facilitating the observation of quantum Hall effect. In-situ ultraviolet photoelectron spectroscopy studies also show that air exposure of MoO3 modified graphene reduces the doping efficiency.
REFERENCES
1.
K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, Y.
Zhang
, S. V.
Dubonos
, I. V.
Grigorieva
, and A. A.
Firsov
, Science
306
, 666
(2004
).2.
K. V.
Emtsev
, A.
Bostwick
, K.
Horn
, J.
Jobst
, G. L.
Kellogg
, L.
Ley
, J. L.
McChesney
, T.
Ohta
, S. A.
Reshanov
, J.
Röhrl
, E.
Rotenberg
, A. K.
Schmid
, D.
Waldmann
, H. B.
Weber
, and T.
Seyller
, Nat. Mater.
8
, 203
(2009
).3.
D.
Wei
and Y.
Liu
, Adv. Mater.
22
, 3225
(2010
).4.
Y.
Pan
, H.
Zhang
, D.
Shi
, J.
Sun
, S.
Du
, F.
Liu
, and H.
Gao
, Adv. Mater.
21
, 27
(2009
).5.
A.
Castro Neto
, F.
Guinea
, N.
Peres
, K.
Novoselov
, and A.
Geim
, Rev. Mod. Phys.
81
, 109
(2009
).6.
A.
Bostwick
, F.
Speck
, T.
Seyller
, K.
Horn
, M.
Polini
, R.
Asgari
, A. H.
MacDonald
, and E.
Rotenberg
, Science
328
, 999
(2010
).7.
T.
Ohta
, A.
Bostwick
, T.
Seyller
, K.
Horn
, and E.
Rotenberg
, Science
313
, 951
–954
(2006
).8.
L.
Liu
, S.
Ryu
, M. R.
Tomasik
, E.
Stolyarova
, N.
Jung
, M. S.
Hybertsen
, M. L.
Steigerwald
, L. E.
Brus
, and G. W.
Flynn
, Nano Lett.
8
, 1965
(2008
).9.
D.
Wei
, Y.
Liu
, Y.
Wang
, H.
Zhang
, L.
Huang
, and G.
Yu
, Nano Lett.
9
, 1752
(2009
).10.
D. C.
Elias
, R. R.
Nair
, T. M. G.
Mohiuddin
, S. V.
Morozov
, P.
Blake
, M. P.
Halsall
, A. C.
Ferrari
, D. W.
Boukhvalov
, M. I.
Katsnelson
, A. K.
Geim
, and K. S.
Novoselov
, Science
323
, 610
(2009
).11.
B.
Özyilmaz
, P.
Jarillo-herrero
, D.
Efetov
, D. A
Abanin
, L. S.
Levitov
, and P.
Kim
, Phys. Rev. Lett.
99
, 166804
(2007
).12.
B.
Huard
, J.
Sulpizio
, N.
Stander
, K.
Todd
, B.
Yang
, and D.
Goldhaber-Gordon
, Phys. Rev. Lett.
98
, 236803
(2007
).13.
J. R.
Williams
, L.
DiCarlo
, and C. K.
Marcus
, Science
317
, 638
(2008
).14.
W.
Chen
, S.
Chen
, D.C.
Qi
, X.Y.
Gao
, and A. T. S.
Wee
, J. Am. Chem. Soc.
129
, 10418
(2007
).15.
I.
Gierz
, C.
Riedl
, U.
Starke
, C. R.
Ast
, and K.
Kern
, Nano Lett.
8
, 4603
–4607
(2008
).16.
Z.
Chen
, I.
Santoso
, R.
Wang
, L.
Xie
, H.
Mao
, H.
Huang
, Y.
Wang
, X.
Gao
, D.
Ma
, A. T. S.
Wee
, and W.
Chen
, Appl. Phys. Lett.
96
, 213104
(2010
).17.
A.
Das
, B.
Chakraborty
, S.
Piscanec
, S.
Pisana
, A.
Sood
, and A.
Ferrari
, Phys. Rev. B
79
, 155417
(2009
).18.
A.
Ferrari
, J.
Meyer
, V.
Scardaci
, C.
Casiraghi
, M.
Lazzeri
, F.
Mauri
, S.
Piscanec
, D.
Jiang
, K.
Novoselov
, S.
Roth
, and A.
Geim
, Phys. Rev. Lett.
97
, 187401
(2006
).19.
Z.
Jiang
, Y.
Zhang
, Y.
Tan
, H.
Stormer
, and P.
Kim
, Solid State Commun.
143
, 14
(2007
).20.
Y.
Zhang
, Y.
Tan
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Nature
438
, 201
(2005
).21.
A. K.
Geim
and K. S.
Novoselov
, Nat. Mater.
6
, 183
(2007
).22.
J. W.
McClure
, Phys. Rev.
104
, 666
(1956
).23.
M. C.
Gwinner
, R. D.
Pietro
, Y.
Vaynzof
, K. J.
Greenberg
, P. K. H.
Ho
, R. H.
Friend
, and H.
Sirringhaus
, Adv. Funct. Mater.
21
, 1432
(2011
).© 2011 American Institute of Physics.
2011
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
