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Myriano Henriques de Oliveira Juniorhttp://lattes.cnpq.br/0509626714446949Rogério Magalhães PaniagoÂngelo Malachias de SouzaWalber Hugo de BritoAbner de SiervoFernando Lázaro Freire Juniorhttp://lattes.cnpq.br/6619893703865540Igor de Souza Lana Antoniazzi2021-02-17T12:47:05Z2021-02-17T12:47:05Z2020-12-18http://hdl.handle.net/1843/34999https://orcid.org/0000-0002-0803-6011Materiais de baixa dimensionalidade, como o grafeno, são altamente suscetíveis ao substrato (interface) onde estão apoiados. Neste trabalho, realizamos o estudo de amostras de bicamadas de grafeno epitaxial sobre carbeto de silício (SiC) oxidado. As bicamadas de grafeno são obtidas intercalando O entre a monocamada de grafeno epitaxial e o SiC. A intercalação por O desacopla o grafeno epitaxial do substrato, através da conversão da buffer layer em uma camada de grafeno, e simultaneamente oxida a superfície do SiC. Após a intercalação, o strain, característico do grafeno epitaxial, não é mais observado e uma bicamada de grafeno Bernal (AB) de alta qualidade é formada. Entretanto, a interface oxidada degrada a mobilidade eletrônica da bicamada de grafeno. Neste trabalho várias técnicas foram empregadas para entender melhor como é a estrutura formada pela intercalação por O e a origem da baixa mobilidade observada neste tipo de amostra. Os resultados apontam que na interface existe uma camada rica em SiO2 e entre ela e o SiC está presente uma camada de transição formada por oxicarbetos de silício (SiOxCy). Medidas de espectroscopia de varredura por tunelamento (STS) revelaram que através de toda a amostra existe uma intensa densidade de estados próximo ao nível de Fermi, que é responsável por suprimir a mobilidade dos portadores de carga. De acordo com cálculos teóricos, esses estados estão relacionados às formações SiOxCy, presentes na interface. Em uma segunda etapa, propomos uma maneira relativamente simples e de baixo custo para a produção de heteroestruturas entre isolantes topológicos e amostras de grafeno. Nesta analisamos a eficiência do crescimento de nano-estruturas de isolantes topológicos de Bi2Se3 sobre substratos de óxido de silício (SiO2/Si) e grafite pirolítico altamente ordenado (HOPG). Os resultados preliminares mostram a formação de nano-estruturas triangulares reprodutíveis em ambos substratos. O estudo das nano-estruturas através de STS revelou que essas apresentam uma baixa dopagem de portadores de carga, o que está relacionado ao baixo índice de vacâncias de Se, que indica uma alta qualidade das nano-estruturas.Low dimensional materials, such as graphene, are highly susceptible to the substrate (interface) where they are supported. In this work, we investigate the properties of epitaxial graphene bilayers on oxidized silicon carbide (SiC). Graphene bilayers are obtained by O-intercalation between the epitaxial monolayer graphene and SiC. O-intercalation decouples the epitaxial graphene from the substrate by converting the buffer layer into a graphene layer and, simultaneously, oxidizes the SiC surface. After intercalation, the strain of epitaxial graphene is released and a high-quality AB-stacking bilayer graphene is formed. However, the oxidized interface degrades the electronic mobility of the bilayer graphene. In this work, several techniques were used to better understand the structure formed by O-intercalation and the origin of the low mobility observed in this type of material. The results show that at the interface there is a SiO2 rich layer and between it and SiC there is a transition layer formed by silicon oxycarbides (SiOxCy). Tunneling scanning spectroscopy (STS) measurements revealed that over the entire sample there is an intense density of states just around the Fermi level, which is responsible for suppressing the mobility of the charge carriers. According to theoretical calculations, these states are related to the formations of SiOxCy, present in the interface. Additionally, we propose a relatively simple and low-cost way for the production of heterostructures between topological insulators and graphene samples. We analyze the growth efficiency of Bi2Se3 topological insulators nanostructures on substrates of silicon oxide (SiO2/Si) and highly ordered pyrolytic graphite (HOPG). Preliminary results show the formation of reproducible triangular nanostructures on either substrate. The study of nanostructures through STS revealed that they present a low doping of charge carriers, which is related to the low density of Se vacancy, thus confirming the high quality of the structures.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorINCT – Instituto nacional de ciência e tecnologia (Antigo Instituto do Milênio)porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICAGrafenoGrafeno epitaxialNanotecnologiaGrafeno epitaxial4H-SiC(0001)Bicamada de grafenoIntercalaçãoSiC oxidadoDOSSTMSTSTIBi2Se3Propriedades estruturais e eletrônicas de bicamadas de grafeno epitaxial e nanoestruturas do isolante topológico Bi2Se3Structural and electronic properties of epitaxial bilayers graphene and nanostructures of topological isolator Bi2Se3info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALPropriedades Estruturais e Eletrônicas de Bicamadas de Grafeno Epitaxial e Nanoestruturas do Isolante Topológico Bi2Se3.pdfPropriedades Estruturais e Eletrônicas de Bicamadas de Grafeno Epitaxial e Nanoestruturas do Isolante Topológico Bi2Se3.pdfapplication/pdf8902880https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/34999/1/Propriedades%20Estruturais%20e%20Eletr%c3%b4nicas%20de%20Bicamadas%20de%20Grafeno%20Epitaxial%20e%20Nanoestruturas%20do%20Isolante%20Topol%c3%b3gico%20Bi2Se3.pdffbb128b2b617312a3aad687a88f1dd31MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82119https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/34999/2/license.txt34badce4be7e31e3adb4575ae96af679MD521843/349992021-02-17 09:47:05.576oai:repositorio.ufmg.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2021-02-17T12:47:05Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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