Dielectric and electrical properties of reduced graphene oxide paper after electron irradiation

Анотація

Представлено результати дослідження діелектричних та електричних властивостей макроскопічного паперу відновленого оксиду графену (ПВОГ) до та після опромінення електронами 1 МеВ малою дозою 1∙10¹⁶ см^–2 . Виявлено, що кулонівська взаємодія впливає на транспорт носіїв заряду та викликає їх сильну локалізацію в межах графенових доменів. Провідність ПВОГ можна описати тунелюванням носіїв заряду через невпорядкований масив графенових квантових точок. Показано, що після електронного опромінення довжина локалізації носіїв заряду зменшується з 5–8 нм до 1–2 нм. Структурні та електричні дослідження показали, що опромінений зразок демонструє вищу електропровідність, ніж вихідний, незважаючи на меншу частку sp² -вуглецю, меншу довжину локалізації, незмінний середній розмір доменів графену, а також більший вміст дефектних станів та функціональних груп. Покращення провідності також супроводжується збільшенням діелектричної проникності ε від 5 для вихідного зразка ПВОГ до 35 після електронного опромінення. Отримані дані свідчать про те, що невпорядковані області можуть мати сильний вплив на електричні властивості відновленого оксиду графену.