ИСТИНА

В настоящее время все активнее исследуются различные 2D материалы из-за их уникальных проводящих, химических и оптических свойств. На их основе можно изготавливать самые различные полупроводниковые устройства – транзисторы, фотодетекторы, сенсоры, мемристоры. Из всего разнообразия данных материалов выделяется оксид графена благодаря тому, что его очень просто химически модифицировать за счет большого количества реакционноспособных кислородосодержащих функциональных групп. В работе был предложен способ химического сшивания пленок оксида графена с возможностью контроля проводимости в широких диапазонах путем легирования донорными атомами азота [1]. Синтез пленок включал в себя два этапа – 1) термическую обработку оксида графена, с целью дегидратации карбоксильных групп на концевых участках частиц и их последующее сшивание в латеральной плоскости, и 2) восстановление гидразином в присутствии фторид ионов, варьирование концентрации гидразина определяло соотношение sp2/sp3 гибридизации углерода, а также количество азотных групп в составе решетки оксида графена. С помощью оптических, SEM и TEM фотографий была оценена морфология полученных пленок, EDX картирование доказало равномерность встраиваемых атомов азота и фтора по всей площади пленки. С помощью КР, ИК и РФЭ спектроскопии было доказано изменение соотношение sp2/sp3 гибридизации углерода после термической обработки и восстановления, декарбоксилирование группы O=C-OH на краевых участках чешуек оксида графена приводило к их сшиванию в субсантиметровые пленки. Также было показано наличие связанных функциональных фтор и азотсодержащих групп, а также динамика изменения состава функциональных групп пленок при варьировании концентрации гидразина на этапе гидротермального синтеза. С помощью измерения вольтамперных характеристик было выявлено снижение проводимости при увеличении концентрации гидразина, что связано с увеличением донорных центров в виде графитизированного азота и уменьшением числа кислородосодержащих групп, являющихся акцепторными центрами. Данная методика позволяет получать тонкопленочные проводящие структуры, перспективные для изготовления сенсоров, оптоэлектронных устройств и ячеек памяти