Efeitos da irradiação de ínos [i.e. íons] sobre as propriedades elétricas de nanotubos de carbono e nanocamadas de grafeno

Abstract

Analisamos o efeito da irradiação de íons sobre a resistência elétrica de amostras de nanotubos de carbono e nanocamadas de grafeno depositadas sobre contatos elétricos de tungstênio depositados sobre uma lâmina de silício oxidado. A caracterização inicial da resistência das amostras foi feita com medidas da corrente, através das estruturas, como função da tensão aplicada (I-V). Para isolação das amostras foi usado um feixe de íons de neônio com 100 keV de energia até doses de 1x1016cm-2. O acompanhamento da variação da resistência em função da dose foi realizado in-situ. Foi observado um aumento de até duas ordens de grandeza da resistência e logo após o pico de máxima resistência, um decréscimo significativo da mesma, caracterizando a contribuição da condução hopping. Medidas de resistência em função da temperatura foram feitas em um intervalo de 22K a 300K para comprovar a contribuição da condução hopping na condutividade elétrica. As especificidades das condições de medida elétrica destas estruturas foram discutidas.

We have analyzed the effects of ion irradiation on the electrical resistance of Carbon Nanotubes and Graphene Nanolayers. The samples were deposited on Silicon wafers with a top Silicon oxide layer with a thickness of 300nm, and the contacts were made of tungsten. The initial characterization was done by I-V measurements. The electrical isolation of the structures was done by using 100keV Ne+ ions with doses up to 1x1016cm-2. The measurement of resistance as a function of the implanted dose was made in-situ. We report a resistance increasing of two orders of magnitude and after reaching the maximum value, the samples show a fast decrease of the resistance. That behavior is a characteristic of hopping conduction. We also show measurements of the resistance as a function of the temperature, in a range of 22K to 300K to confirm the hopping conduction. Finally, some specific conditions of the electrical measurements of these structures have been discussed.