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Periodic surface functional group density on graphene via laserinduced substrate patterning at Si/SiO2 interface

Nano Research 2020年第9期13卷 2332-2339页

作者： Karolina A.Drogowska-Horna Inam Mirza Alvaro Rodriguez Petr Kovaricek Juraj Sladek Thibault J.-Y.Derrien Mindaugas Gedvilas Gediminas Raciukaitis Otakar Frank Nadezhda M.Bulgakova Martin Kalbac J.Heyrovsky Institute of Physical Chemistry of the Czech Academy of Sciences Dolejskova 2155/318223 PragueCzech Republic HiLASE Centre Institute of Physics of the Czech Academy of SciencesZa Radnict 82825241 Dolni BrezanyCzech Republic Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering Czech Technical University in PragueBrehova 78/711519Czech Republic Center for Physical Sciences and Technology Savanoriu Ave.231LT-023000VilniusLithuania

Controlling the spatial distribution of functional groups on two-dimensional(2D)materials on a micrometer scale and below represents a fascinating opportunity to achieve anisotropic(opto)electronic properties of these materials.Periodic patterns of covalent functionalization can lead to pericxJic potentials in the monolayer;however,creating such superstructures is very challenging.Here,we describe an original approach to the periodic functionalization of graphene induced by substrate patterning using a pulsed laser.Laser-induced periodic surface structures(LIPSS)are produced on silicon wafers with thermally-grown oxide layers.The irradiation conditions for the formation of UPSS confined at the SiO2/Si interface have been unravelled.LIPSS imprint their periodicity to the reactivity of the monolayer graphene placed on the substrate via modulation of its local doping level.This method is clean,straightforward and scalable with high spatial resolution.

关键词： two-dimensional(2D)materials graphene functionalization laser-induced periodic surface structures(LIPSS) periodic patterns Raman spectroscopy atomic force microscopy(AFM)

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