Введение
1. Введение 5
2. Обзор литературы 8
2.1. Свойства графена 9
2.1.1. Терминология: графен/N-слойный графен/расслоенный графит 10
2.2.1. Методы синтеза графена 11
2.2.2. Эффект электрического поля в графене 13
2.2.3. Функционализация графена и создание гетероструктур на его основе 14
2.3. Свойства оксида графена 17
2.3.1. Терминология: оксид графита/оксид графена/восстановленный оксид графена 18
2.3.2. Химия оксида графита 19
2.3.3. Восстановление оксида графена и изменение электропроводности в зависимости от соотношения C:O 21
2.3.4. Электронная структура оксида графена
2.4. Исследование графена и оксида графена с помощью спектроскопии КР 27
2.5. Структурирование графена и оксида графена 32
2.6. Наноструктуры оксида цинка, оксида графена, графена 35
2.7. Эффект резистивного переключения
2.7.1. Резистивное переключение: типы и возможные механизмы 38
2.7.2. Резистивное переключение в оксиде графена 43
2.8. Выводы из анализа литературы 48
3. Экспериментальная часть 49
3.1. Материалы и реактивы 49
3.2. Окисление и расслоение графита с последующим формированием тонких структурированных пленок оксида графена
3.2.1. Модифицированный метод Хаммерса 50
3.2.2. Нанесение ОГ на подложку в виде пленки 54
3.2.3. Структурирование ОГ на подложке методами фото - и электронной литографии 55
3.3. Окисление графена, выращенного из газовой фазы 57
3.3.1. Фотоокисление графена с помощью наночастиц ZnO 58
3.3.2. Окисление графена с помощью кислородной плазмы
3.4. Модификация оксида графена 60
3.5. Формирование гетероструктур «наностержни ZnO/оксид графена/графен» 63
3.6. Изготовление измерительных чипов 64
3.7. Методы анализа и используемые установки 65
3.8. Использование расчетных методов 69
4. Результаты и обсуждение 70
4.1. Формирование структур при восстановлении и модификации оксида графена 71
4.1.1. Характеризация морфологии и структуры оксида графена 71
4.1.2. Исследование электрофизических свойств оксида графена после восстановления и модификации 84
4.2. Формирование структур при окислении графена 92
4.2.1. Обработка графена с помощью кислородной плазмы 92
4.2.2. Формирование наноструктур «графен/оксид графена» методом фотокаталитического окисления (ФКО) 95
4.3. Эффект резистивного переключения в структурах на основе оксида графена 98
4.3.1. Резистивное переключение в планарной структуре на основе оксида графена, обработанного аскорбиновой кислотой 98
4.3.2. Влияние модификации оксида графена на эффект резистивного переключения 106
4.3.3. Резистивное переключение в планарных структурах «графен/оксид графена/оксид цинка» 110
4.4. Формирование вертикальных гетероструктур «графен/оксид графена/наностержни
оксида цинка» 112
4.4.1. Структура и свойства оксида цинка, синтезированного на графене 112
4.4.2. Структура и свойства интерфейса графен/оксид цинка 116
4.4.3. Эффект резистивного переключения в вертикальных гетероструктурах «многослойный графен/оксид графена/наностержни оксида цинка»
5. Выводы 126
6. Список литературы 127
