ЛЕГИРОВАНИЕ ГРАФЕНА ДЫРКАМИ

1. Изделие включает в себя
слой графена, имеющий первую работу выхода, и
пленку оксида металла, расположенную на слое графена, причем пленка оксида металла имеет вторую работу выхода, превышающую первую работу выхода, при этом
электроны переносятся из слоя графена к пленке оксида металла, образуя слой накопления дырок в слое графена.
13
-2
2. Изделие по п.1, в котором слой накопления дырок имеет поверхностную плотность дырок приблизительно до 1,0×10 см.
3. Изделие по п.1, дополнительно содержащее подложку, при этом слой графена располагается на подложке.
4. Изделие по п.3, в котором слой графена является эпитаксиальным слоем графена, образованным на подложке.
5. Изделие по п.3, в котором подложка содержит материал n-типа.
6. Изделие по п.5, в котором подложка содержит карбид кремния..
7. Изделие по п.3, в котором тем, что слой графена включает в себя первый участок и второй участок, примыкающий к первому участку, и при этом пленка оксида металла расположена только на первом участке слоя графена.
8. Изделие по п.7, в котором тем, что в нем p-n-переход образован между первым участком и вторым участком.
9. Изделие по п.7 дополнительно содержит первый электрод, находящийся в контакте с первым участком слоя графена, и второй электрод, находящийся в контакте со вторым участком слоя графена.
10. Изделие по п.3, дополнительно содержит электрод истока, образованный на слое графена, и электрод стока, образованный на слое графена и отделенный от электрода истока, при этом пленка оксида металла располагается между электродом истока и электродом стока.
3
11. Изделие по п.1, в котором пленка оксида металла содержит MoO.
3
12. Изделие по п.1, в котором что пленка оксида металла состоит из WO.
13. Изделие по п.1, в котором пленка оксида металла имеет толщину, по меньшей мере, приблизительно 0,2 нм.
14. Изделие по п.1, в котором слой графена является ферромагнетиком.
15. Изделие по п.14, в котором степень магнитного гистерезиса, проявляемого слоем графена, зависит от толщины пленки оксида металла.
16. Изделие по п.14, в котором пленка оксида металла имеет толщину менее приблизительно 15 нм.
17. Изделие по п.16, в котором пленка оксида металла имеет толщину около 5 нм.
18. Способ легирования графена, включающий в себя
создание слоя графена, имеющего первую работу выхода, и
образование пленки оксида металла на слое графена, причем пленка оксида металла имеет вторую работу выхода, превышающую первую работу выхода, при этом
электроны в слое графена переносятся к пленке оксида металла, образуя слой накопления дырок в слое графена.
19. Способ по п.18, дополнительно включает в себя определение толщины пленки оксида металла на основании заданной концентрации дырок в слое накопления дырок.
20. Способ по п.18, в котором создание слоя графена включает в себя образование слоя графена на подложке.
21. Способ по п.20, в котором образование слоя графена на подложке включает в себя образование пленки эпитаксиального графена на подложке.
22. Способ по п.20, в котором образование слоя графена на подложке включает в себя рост слоя графена с помощью химического осаждения из газовой фазы.
23. Способ по п.18, в котором создание слоя графена включает в себя образование слоя графена с помощью микромеханического скалывания.
24. Способ по п.18, в котором создание слоя графена включает в себя образование слоя графена с помощью восстановления оксида графена.
25. Способ по п.18, в котором образование пленки оксида металла включает в себя формирование пленки оксида металла методом термического вакуумного осаждения.
26. Способ по п.18, в котором образование пленки оксида металла включает в себя образование пленки оксида металла методом послойного роста.
27. Фотодетектор, содержащий
подложку;
слой графена, расположенный на поверхности подложки, имеющий первую работу выхода;
электрод истока, сформированный на слое графена,
электрод истока, образованный на слое графена,
электрод стока, образованный на слое графена и отделенный от электрода истока; и
пленку оксида металла, расположенную на слое графена между электродом истока и электродом стока, причем пленка оксида металла имеет вторую работу выхода, превышающую первую работу выхода, при этом
электроны переносятся из слоя графена к пленке оксида металла, создавая собственное электрическое поле вблизи границы раздела между слоем графена и пленкой оксида металла.
28. Фотодетектор по п.27, в котором фототок генерируется в слое графена при поглощении им попадающих на него фотонов.
29. Фотодетектор по п.28, в котором графен сконфигурирован таким образом, чтобы поглощать фотоны с длиной волны в диапазоне от ближней инфракрасной области спектра до ультрафиолетовой области спектра.
30. Устройство, содержащее
подложку,
слой графена, расположенный на поверхности подложки, при этом слой графена имеет первую работу выхода, причем слой графена имеет первый участок и второй участок, примыкающий к первому участку, и
пленку оксида металла, расположенную на первом участке слоя графена, при этом пленка оксида металла имеет вторую работу выхода, превышающую первую работу выхода, при этом
между первым участком и вторым участком образуется p-n-переход.
31. Устройство по п.30 дополнительно содержит первый электрод, находящийся в контакте с первым участком слоя графена, и второй электрод, находящийся в контакте со вторым участком слоя графена.
32. Устройство по п.30, в котором подложка состоит из карбида кремния n-типа.
33. Устройство по п.30, в котором электроны переносятся из первого участка слоя графена к пленке оксида металла так, что первый участок является участком n-типа.
34. Устройство по п.30, в котором второй участок слоя графена является участком n-типа.
35. Устройство по п.34, в котором второй участок слоя графена является участком n-типа благодаря тому переносу зарядов между подложкой и вторым участком слоя графена.