Discovering atomistic pathways for supply of metal atoms from methyl-based precursors to graphene surface

Dublin Core

Título

Discovering atomistic pathways for supply of metal atoms from methyl-based precursors to graphene surface

Tema

ATOMOS
GRAFENO
BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA
2023

Abstract

Conceptual 2D group III nitrides and oxides (e.g., 2D InN and 2D InO) in heterostructures with graphene have been realized by metal–organic chemical vapor deposition (MOCVD). MOCVD is expected to bring forth the same impact in the advancement of 2D semiconductor materials as in the fabrication of estab lished semiconductor materials and device heterostructures. MOCVD employs metal–organic precursors such as trimethyl-indium, -gallium, and -aluminum, with (strong) metal–carbon bonds. Mechanisms that regulate MOCVD processes at the atomic scale are largely unknown. Here, we employ density functional molecular dynamics – accounting for van der Waals interactions – to identify the reaction pathways responsible for dissociation of the trimethylindium (TMIn) precursor in the gas phase as well as on top-layer and zero-layer graphene. The simulations reveal how collisions with hydrogen molecules, intramolecular or surface-mediated proton transfer, and direct TMIn/graphene reactions assist TMIn transformations, which ultimately enables delivery of In monomers or InH and CH3In admolecules, on graphene. This work provides knowledge for understanding the nucleation and intercalation mechanisms at the atomic scale and for carrying out epitaxial growth of 2D materials and graphene heterostructures.

Autor

Sangiovanni, Davide G.
Kostov Gueorguiev, Gueorgui
Kakanakova Georgieva, Anelia

Fuente

Physical Chemistry Chemical Physics v.25, 2023. -- pp. 829-837

Editor

Royal Society of Chemistry

Fecha

2023

Derechos

Información sobre Derechos de Autor

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Formato

PDF

Extent

9 p.

Idioma

Inglés

Tipo

Artículo

Identificador

10.1039/d3cp90046k

Document Item Type Metadata

Original Format

PDF
Fecha de agregación
June 15, 2023
Colección
Bibliografía Nacional Química
Tipo de Elemento
Document
Citación
Sangiovanni, Davide G., “Discovering atomistic pathways for supply of metal atoms from methyl-based precursors to graphene surface,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed June 24, 2024, https://riquim.fq.edu.uy/items/show/6636.
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