Аннотация:
Эпитаксиальные слои графена получены термодеструкцией поверхности полуизолирующей подложки SiC. Проведено исследование однородности плeнки методами рамановской спектроскопии и атомно-силовой микроскопии. На основе полученных плeнок изготовлен прототип газового сенсора. Показана чувствительность данного прибора к концентрации молекул NO2 на уровне не хуже 5 ppb (одна частица на миллиард). Сделан вывод о возможности промышленного использования разработанного прибора.
Образец цитирования:
А. А. Лебедев, С. П. Лебедев, С. Н. Новиков, В. Ю. Давыдов, А. Н. Смирнов, Д. П. Литвин, Ю. Н. Макаров, В. С. Левицкий, “Сверхчувствительный газовый сенсор на основе графена”, ЖТФ, 86:3 (2016), 135–139; Tech. Phys., 61:3 (2016), 453–457
S. V. Vorobev, I. K. Ternovykh, A. Yu. Plekhanov, A. A. Lebedev, A. N. Smirnov, A. S. Usikov, S. P. Lebedev, M. V. Puzyk, A. D. Roenkov, “Graphene as basis of biological sensors for determining markers of neurodegenerative dementia”, Medicinskij alfavit, 2024, no. 33, 28
Saikat Sinha Ray, Mohammed J. K. Bashir, Harshdeep Singh Bakshi, Young-Nam Kwon, Mahesh Ganesapillai, Materials Horizons: From Nature to Nanomaterials, Handbook of Porous Carbon Materials, 2023, 623
Monica Jaiswal, Neha Majumdar, Robin Kumar, Jagjiwan Mittal, Pika Jha, “Graphene based Nano Gas Sensors: Mechanistic Study”, Adv. Nat. Sci: Nanosci. Nanotechnol., 13:4 (2022), 043002
I. I. Kulakova, G. V. Lisichkin, “Prospects for Using Graphene Nanomaterials: Sorbents, Membranes, and Gas Sensors”, Russ J Appl Chem, 94:9 (2021), 1177
Alexander A. Lebedev, Sergey Yu Davydov, Ilya A. Eliseyev, Alexander D. Roenkov, Oleg Avdeev, Sergey P. Lebedev, Yurii Makarov, Mikhail Puzyk, Sergey Klotchenko, Alexander S. Usikov, “Graphene on SiC Substrate as Biosensor: Theoretical Background, Preparation, and Characterization”, Materials, 14:3 (2021), 590
Cui Yu, Qingbin Liu, Zezhao He, Xuedong Gao, Enxiu Wu, Jianchao Guo, Chuangjie Zhou, Zhihong Feng, “Epitaxial graphene gas sensors on SiC substrate with high sensitivity”, J. Semicond., 41:3 (2020), 032101
Г. С. Гребенюк, И. А. Елисеев, С. П. Лебедев, Е. Ю. Лобанова, Д. А. Смирнов, В. Ю. Давыдов, А. А. Лебедев, И. И. Пронин, “Интеркаляционный синтез силицидов кобальта под графеном, выращенным на карбиде кремния”, Физика твердого тела, 62:3 (2020), 462–471; G. S. Grebenyuk, I. A. Eliseyev, S. P. Lebedev, E. Yu. Lobanova, D. A. Smirnov, V. Yu. Davydov, A. A. Lebedev, I. I. Pronin, “Intercalation synthesis of cobalt silicides under graphene grown on silicon carbide”, Phys. Solid State, 62:3 (2020), 519–528
Galina Ten, Alexander Gerasimenko, Mikhail Savelyev, Artem Kuksin, Pavel Vasilevsky, Evgeny Kitsyuk, Victor Baranov, “Influence of edge defects on Raman spectra of graphene”, Lett. Mater., 10:1 (2020), 89
E. V. Gushchina, M. S. Dunaevskiy, S. P. Lebedev, I. A. Eliseev, A. A. Lebedev, “Studying the Formation of Single-Layer Graphene on the Surface of SiC”, J. Synch. Investig., 13:3 (2019), 395
Х. А. Абдуллин, Е. В. Чихрай, М. Т. Габдуллин, Д. В. Исмаилов, “Получение гибкого электрода из графена и малослойного графита”, ЖТФ, 88:7 (2018), 1116–1118; Kh. A. Abdullin, E. V. Chikhray, M. T. Gabdullin, D. V. Ismailov, “Flexible electrode made of graphene and few-layer graphite”, Tech. Phys., 63:7 (2018), 1084–1086
Р. Р. Резник, К. П. Котляр, И. В. Илькив, И. П. Сошников, С. П. Лебедев, А. А. Лебедев, Д. А. Кириленко, П. А. Алексеев, Г. Э. Цырлин, “Синтез методом молекулярно-пучковой эпитаксии и структурные свойства GaP- и InP-нитевидных нанокристаллов на SiC-подложке с пленкой графена”, Физика и техника полупроводников, 52:11 (2018), 1317–1320; R. R. Reznik, K. P. Kotlyar, I. V. Ilkiv, I. P. Soshnikov, S. P. Lebedev, A. A. Lebedev, D. A. Kirilenko, P. A. Alekseev, G. E. Cirlin, “MBE growth and structural properties of GaP and InP nanowires on a SiC substrate with a graphene layer”, Semiconductors, 52:11 (2018), 1428–1431
Г. Ю. Васильева, Ю. Б. Васильев, С. Н. Новиков, С. Н. Данилов, С. Д. Ганичев, “Изготовление p–n-переходов в графене и их применение для детектирования терагерцового излучения”, Физика и техника полупроводников, 52:8 (2018), 949–953; G. Yu. Vasil'eva, Yu. B. Vasil'ev, S. N. Novikov, S. N. Danilov, S. D. Ganichev, “On the fabrication of graphene p–n junctions and their application for detecting terahertz radiation”, Semiconductors, 52:8 (2018), 1077–1081
М. В. Гомоюнова, Г. С. Гребенюк, В. Ю. Давыдов, И. А. Ермаков, И. А. Елисеев, А. А. Лебедев, С. П. Лебедев, Е. Ю. Лобанова, А. Н. Смирнов, Д. А. Смирнов, И. И. Пронин, “Интеркалирование графена, сформированного на карбиде кремния, атомами железа”, Физика твердого тела, 60:7 (2018), 1423–1430; M. V. Gomoyunova, G. S. Grebenyuk, V. Yu. Davydov, I. A. Ermakov, I. A. Eliseyev, A. A. Lebedev, S. P. Lebedev, E. Yu. Lobanova, A. N. Smirnov, D. A. Smirnov, I. I. Pronin, “Intercalation of iron atoms under graphene formed on silicon carbide”, Phys. Solid State, 60:7 (2018), 1439–1446
A A Lebedev, V Y Davydov, D Y Usachov, S P Lebedev, A N Smirnov, V S Levitskii, I A Eliseyev, P A Alekseev, M S Dunaevskiy, A G Rybkin, S N Novikov, Yu N Makarov, “Study of properties and development of sensors based on graphene films grown on SiC (0001) by thermal destruction method”, J. Phys.: Conf. Ser., 951 (2018), 012007
В. Ю. Давыдов, Д. Ю. Усачёв, С. П. Лебедев, А. Н. Смирнов, В. С. Левицкий, И. А. Елисеев, П. А. Алексеев, М. С. Дунаевский, О. Ю. Вилков, А. Г. Рыбкин, А. А. Лебедев, “Исследование кристаллической и электронной структуры графеновых пленок, выращенных на 6H-SiC (0001)”, Физика и техника полупроводников, 51:8 (2017), 1116–1124; V. Yu. Davydov, D. Yu. Usachov, S. P. Lebedev, A. N. Smirnov, V. S. Levitskii, I. A. Eliseyev, P. A. Alekseev, M. S. Dunaevskii, O. Yu. Vilkov, A. G. Rybkin, A. A. Lebedev, “Study of the crystal and electronic structure of graphene films grown on 6H-SiC (0001)”, Semiconductors, 51:8 (2017), 1072–1080
А. А. Лебедев, В. Ю. Давыдов, С. Н. Новиков, Д. П. Литвин, Ю. Н. Макаров, В. Б. Климович, М. П. Самойлович, “Биосенсоры на основе графена”, Письма в ЖТФ, 42:14 (2016), 28–35; A. A. Lebedev, V. Yu. Davydov, S. N. Novikov, D. P. Litvin, Yu. N. Makarov, V. B. Klimovich, M. P. Samoilovich, “Graphene-based biosensors”, Tech. Phys. Lett., 42:7 (2016), 729–732