Doping of Graphene by Low-Energy Ion Beam Implantation: Structural, Electronic, and Transport Properties

Nano Letters

Volumn 15, Issue 8, 2015, Pages 5110-5115

  Willke, Philip ^a   Amani, Julian A ^b   Sinterhauf, Anna ^a   Thakur, Sangeeta ^b   Kotzott, Thomas ^a   Druga, Thomas ^a   Weikert, Steffen ^a   Maiti, Kalobaran ^a   Hofsäss, Hans ^a   Wenderoth, Martin ^a  

^a UNIVERSITY OF GÖTTINGEN   (Germany)

^b TATA INSTITUTE OF FUNDAMENTAL RESEARCH   (India)

Author keywords

boron doped graphene; Graphene; ion implantation; magnetotransport; nitrogen doped graphene; scanning tunneling microscopy spectroscopy

Indexed keywords

DOPING (ADDITIVES); GALVANOMAGNETIC EFFECTS; ION BEAMS; ION IMPLANTATION; IONS; NITROGEN; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY; SILICON CARBIDE; TEMPERATURE; TRANSPORT PROPERTIES;

BORON-DOPED GRAPHENE; HIGH MAGNETIC FIELDS; NITROGEN DOPED GRAPHENE; POSITIVE MAGNETORESISTANCE; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY/SPECTROSCOPY; SUBSTITUTIONAL DEFECTS; ULTRALOW ENERGY ION IMPLANTATION; WEAK LOCALIZATION EFFECTS;

GRAPHENE;

EID: 84939249061     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b01280     Document Type: Article

References (35)

1. Schedin, F.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Hill, E. W.; Blake, P.; Katsnelson, M. I.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6 (9) 652-655 10.1038/nmat1967
2. Emtsev, K. V.; Zakharov, A. A.; Coletti, C.; Forti, S.; Starke, U. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 84 (12) 125423 10.1103/PhysRevB.84.125423
3. Petrović, M.; Rakić, I. Š.; Runte, S.; Busse, C.; Sadowski, J. T.; Lazić, P.; Pletikosić, I.; Pan, Z.-H.; Milun, M.; Pervan, P.; Atodiresei, N.; Brako, R.; Šokčević, D.; Valla, T.; Michely, T.; Kralj, M. Nat. Commun. 2013, 4, 2772 10.1038/ncomms3772
4. Schumacher, S.; Wehling, T. O.; Lazic, P.; Runte, S.; Förster, D. F.; Busse, C.; Petrović, M.; Kralj, M.; Blügel, S.; Atodiresei, N.; Caciuc, V.; Michely, T. Nano Lett. 2013, 13 (11) 5013-5019 10.1021/nl402797j
5. Zhao, L.; He, R.; Rim, K. T.; Schiros, T.; Kim, K. S.; Zhou, H.; Gutiérrez, C.; Chockalingam, S. P.; Arguello, C. J.; Pálová, L.; Nordlund, D.; Hybertsen, M. S.; Reichman, D. R.; Heinz, T. F.; Kim, P.; Pinczuk, A.; Flynn, G. W.; Pasupathy, A. N. Science 2011, 333 (6045) 999-1003 10.1126/science.1208759
6. Zhao, L.; Levendorf, M.; Goncher, S.; Schiros, T.; Palova, L.; Zabet-Khosousi, A.; Rim, K. T.; Gutiérrez, C.; Nordlund, D.; Jaye, C.; Hybertsen, M.; Reichman, D.; Flynn, G. W.; Park, J.; Pasupathy, A. N. Nano Lett. 2013, 13 (10) 4659-4665 10.1021/nl401781d
7. Wang, Z. J.; Wei, M.; Jin, L.; Ning, Y.; Yu, L.; Fu, Q.; Bao, X. Nano Res. 2013, 6 (6) 399-408 10.1007/s12274-013-0317-7
8. Wan, W.; Li, H.; Huang, H.; Wong, S. L.; Lv, L.; Gao, Y.; Wee, A. T. S. ACS Nano 2013, 8 (1) 970-976 10.1021/nn4057929
9. Joucken, F.; Tison, Y.; Lagoute, J.; Dumont, J.; Cabosart, D.; Zheng, B.; Repain, V.; Chacon, C.; Girard, Y.; Botello-Méndez, A. R.; Rousset, S.; Sporken, R.; Charlier, J.-C.; Henrard, L. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 85 (16) 161408 10.1103/PhysRevB.85.161408
10. Telychko, M.; Mutombo, P.; Ondráček, M.; Hapala, P.; Bocquet, F.; Kolorenč, J.; Vondráček, M.; Jelínek, P.; Švec, M. ACS Nano 2014, 8 (7) 7318-7324 10.1021/nn502438k
11. Kim, K. J.; Yang, S.; Park, Y.; Lee, M.; Kim, B.; Lee, H. J. Phys. Chem. C 2013, 117 (5) 2129-2134 10.1021/jp309964m
12. Xu, Y.; Zhang, K.; Brüsewitz, C.; Wu, X.; Hofsäss, H. C. AIP Adv. 2013, 3 (7) 072120 10.1063/1.4816715
13. Bangert, U.; Pierce, W.; Kepaptsoglou, D. M.; Ramasse, Q.; Zan, R.; Gass, M. H.; Van den Berg, J. A.; Boothroyd, C. B.; Amani, J.; Hofsäss, H. Nano Lett. 2013, 13 (10) 4902-4907 10.1021/nl402812y
14. Willke, P.; Amani, J. A.; Thakur, S.; Weikert, S.; Druga, T.; Maiti, K.; Hofsäss, H.; Wenderoth, M. Appl. Phys. Lett. 2014, 105 (11) 111605 http://dx.doi.org/10.1063/1.4895801 10.1063/1.4895801
15. Geim, A. K.; Grigorieva, I. V. Nature 2013, 499 (7459) 419-425 10.1038/nature12385
16. Lauffer, P.; Emtsev, K. V.; Graupner, R.; Seyller, T.; Ley, L.; Reshanov, S. A.; Weber, H. B. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008, 77 (15) 155426 10.1103/PhysRevB.77.155426
17. McCann, E.; Kechedzhi, K.; Falko, V. I.; Suzuura, H.; Ando, T.; Altshuler, B. L. Phys. Rev. Lett. 2006, 97 (14) 146805 10.1103/PhysRevLett.97.146805
18. Riedl, C.; Coletti, C.; Starke, U. J. Phys. D: Appl. Phys. 2010, 43 (37) 374009 10.1088/0022-3727/43/37/374009
19. Zabet-Khosousi, A.; Zhao, L.; Pálová, L.; Hybertsen, M. S.; Reichman, D. R.; Pasupathy, A. N.; Flynn, G. W. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136 (4) 1391-1397 10.1021/ja408463g
20. Willke, P.; Druga, T.; Ulbrich, R. G.; Schneider, M. A.; Wenderoth, M. Nat. Commun. 2015, 6, 6399 10.1038/ncomms7399
21. Ji, S. H.; Hannon, J. B.; Tromp, R. M.; Perebeinos, V.; Tersoff, J.; Ross, F. M. Nat. Mater. 2012, 11 (2) 114-119 10.1038/nmat3170
22. Low, T.; Perebeinos, V.; Tersoff, J.; Avouris, P. Phys. Rev. Lett. 2012, 108 (9) 096601 10.1103/PhysRevLett.108.096601
23. Herbig, C.; Åhlgren, E. H.; Jolie, W.; Busse, C.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V.; Michely, T. ACS Nano 2014, 8 (12) 12208-12218 10.1021/nn503874n
24. Åhlgren, E. H.; Kotakoski, J.; Krasheninnikov, A. V. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 83 (11) 115424 10.1103/PhysRevB.83.115424
25. Ohta, T.; Bostwick, A.; McChesney, J. L.; Seyller, T.; Horn, K.; Rotenberg, E. Phys. Rev. Lett. 2007, 98 (20) 206802 10.1103/PhysRevLett.98.206802
26. Pedersen, T. G.; Pedersen, J. G. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2013, 87 (15) 155433 10.1103/PhysRevB.87.155433
27. Wang, Z.; Ke, Y.; Liu, D.; Guo, H.; Bevan, K. H. Appl. Phys. Lett. 2012, 101 (9) 093102 10.1063/1.4748326
28. Jobst, J.; Waldmann, D.; Speck, F.; Hirner, R.; Maude, D. K.; Seyller, T.; Weber, H. B. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2010, 81 (19) 195434 10.1103/PhysRevB.81.195434
29. Abrahams, E.; Anderson, P. W.; Lee, P. A.; Ramakrishnam, T. V. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1981, 24 (8) 6783-6789 10.1103/PhysRevB.24.6783
30. Beutler, D. E.; Giordano, N. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1988, 38 (1) 8-19 10.1103/PhysRevB.38.8
31. Rein, M.; Richter, N.; Parvez, K.; Feng, X.; Sachdev, H.; Klaüi, M.; Müllen, K. ACS Nano 2015, 9 (2) 1360-1366 10.1021/nn5057063
32. Zhang, X.; Xue, Q. Z.; Zhu, D. D. Phys. Lett. A 2004, 320.5, 471-477 10.1016/j.physleta.2003.11.050
33. Zhou, Y.-B.; Han, B.-H.; Liao, Z.-M.; Wu, H.-C.; Yu, D.-P. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 222502 10.1063/1.3595681
34. Hong, X.; Cheng, S. H.; Herding, C.; Zhu, J. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2011, 83 (8) 085410 10.1103/PhysRevB.83.085410
35. Mahmood, A.; Naud, C.; Bouvier, C.; Hiebel, F.; Mallet, P.; Veuillen, J. Y.; Lévy, L. P.; Chaussende, D.; Ouisse, T. J. Appl. Phys. 2013, 113 (8) 083715 10.1063/1.4793591