Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Side charge propagation in simultaneous KPFM and transport measurement of humidity exposed graphene FET sensor

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26620%2F23%3APU150165" target="_blank" >RIV/00216305:26620/23:PU150165 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/70883521:28110/23:63569641

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118471" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118471</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118471" target="_blank" >10.1016/j.carbon.2023.118471</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Side charge propagation in simultaneous KPFM and transport measurement of humidity exposed graphene FET sensor

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The surface diffusion (dissipation) of charge carriers enhanced by water molecules in solution-based biosensors and ambient operating gas sensors strongly influence their resistance response, sensitivity, and stability in time. Therefore, the information on the charge distribution at interfaces of conductive and insulating parts is essential for the operating sensors. This work presents the simultaneous measurement of the longitudinal macroscopic resistance response and local surface potential (SP) mapping by Kelvin probe force microscopy (KPFM) on a graphene Hall bar sensor. The results show the propagation of an electric charge from the main graphene channel onto the neighboring SiO2 surface. The charge propagation strongly increases with the relative humidity and can be controlled by a bottom-gate voltage used in most sensors based on a field effect transistor (FET) architecture. As proved by the longitudinal resistance measurements, the resulting side charge accumulation has a very small impact on the 2D resistivity of the graphene channel. It has been explained by an application of the Thomas Fermi theory, proving an efficient screening of side accumulated charge potential caused by a redistribution of the charge inside the wide graphene channel. The combination of a transport resistance response and KPFM provides a deeper understanding of sensors/biosensors functionality and their design features than a simple resistance response usually observed.

  • Název v anglickém jazyce

    Side charge propagation in simultaneous KPFM and transport measurement of humidity exposed graphene FET sensor

  • Popis výsledku anglicky

    The surface diffusion (dissipation) of charge carriers enhanced by water molecules in solution-based biosensors and ambient operating gas sensors strongly influence their resistance response, sensitivity, and stability in time. Therefore, the information on the charge distribution at interfaces of conductive and insulating parts is essential for the operating sensors. This work presents the simultaneous measurement of the longitudinal macroscopic resistance response and local surface potential (SP) mapping by Kelvin probe force microscopy (KPFM) on a graphene Hall bar sensor. The results show the propagation of an electric charge from the main graphene channel onto the neighboring SiO2 surface. The charge propagation strongly increases with the relative humidity and can be controlled by a bottom-gate voltage used in most sensors based on a field effect transistor (FET) architecture. As proved by the longitudinal resistance measurements, the resulting side charge accumulation has a very small impact on the 2D resistivity of the graphene channel. It has been explained by an application of the Thomas Fermi theory, proving an efficient screening of side accumulated charge potential caused by a redistribution of the charge inside the wide graphene channel. The combination of a transport resistance response and KPFM provides a deeper understanding of sensors/biosensors functionality and their design features than a simple resistance response usually observed.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10400 - Chemical sciences

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    CARBON

  • ISSN

    0008-6223

  • e-ISSN

    1873-3891

  • Svazek periodika

    215

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    12

  • Strana od-do

    „118471“-„“

  • Kód UT WoS článku

    001087284600001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85173172187