Dissertação de Mestrado #543: Edrian Mania

O grafeno, cristal bidimensional composto apenas de átomos de carbono, é um semicondutor de gap nulo e com elétrons que comportam-se como Férmions de Dirac. Entretanto, suas propriedades intrínsecas são sensíveis ao substrato no qual está suportado. É esperado que deformações estruturais do grafeno, bem como interações coulombianas com defeitos ou cargas localizadas no substrato reduzam consideravelmente o livre caminho médio e mobilidade eletrônica. Essas limitações motivam a busca por novos substratos atomicamente planos, livres de defeitos e abundantes. Neste trabalho apresentamos um estudo das propriedades morfológicas, eletrônicas e de magneto transporte do grafeno depositado em três materiais: o talco, o nitreto de boro hexagonal e o dióxido de silício. Observamos por medidas elétricas e de magneto transporte que a mobilidade eletrônica é significativamente maior no grafeno atomicamente plano sobre o nitreto de boro em comparação com o grafeno rugoso sobre o dióxido de silício. O grafeno sobre o talco também tem uma superfície atomicamente plana, mas observamos baixa mobilidade eletrônica, acompanhada de histereses em sua condutância, forte dopagem tipo-p e instabilidades na dependência da sua resistência elétrica com a temperatura. Tais instabilidades podem decorrer de fortes interações entre a superfície do talco e o grafeno. Em algumas circunstâncias observamos deformações morfológicas e até rompimento físico do cristal de grafeno sobre o talco. Os resultados ainda são inconclusivos e utilizaremos outras técnicas experimentais para elucidar tais fenômenos.