In this work, we have investigated temperature dependent electrical transport properties of carbon based two-dimensional (2D) nanomaterials. Various techniques were employed to synthesize the samples. For instance, high quality large area graphene and boron, nitrogen doped graphene (BNC) were grown using thermal catalytic chemical vapor deposition (CVD) method. Liquid phase exfoliation technique was utilized to exfoliate graphene and graphitic carbon nitride samples in isopropyl alcohol. Chemical reduction technique was used to reduce graphene oxide (rGO) by utilizing ascorbic acid (a green chemical) as a reducing agent. Detailed structural and morphology characterization of these samples was performed using state of the art microscopy as well as spectroscopic techniques (for example; Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), UV-Visible spectroscopy as well as Raman Spectroscopy). The low temperature (5 K< T <400 K) electrical transport properties of these materials show substantial difference from sample to sample studied. For instance, CVD grown graphene film has displayed metallic behavior over a wide range of temperature (5 K < T <300 K). At higher temperatures, resistivity followed linearly with the temperature (ρ(T) ~T). A power law dependence (ρ(T) ~ T4) observed at lower temperatures. Where as liquid phase exfoliated graphene and graphitic carbon nitride samples displayed nonmetallic nature: increasing resistance with decrease in temperature over a wide range (8 K < T < 270 K) of temperature. Electrical transport behavior in these samples was governed by two different Arrhenius behaviors in the studied temperature range. In the case of rGO and BNC layers, electrical conduction show two different transport mechanisms in two different temperature regimes. At higher temperatures, Arrhenius-like temperature dependence of resistance was observed indicating a band gap dominating transport behavior. At lower temperatures, Mott's two dimensional-Variable Range Hopping (2D-VRH) behavior was observed.

The behavior of 2D materials has become of great interest in the wake of development of electrochemical double-layer capacitors (EDLCs) and the discovery of monolayer graphene by Geim and Novoselov. This study aims to analyze the response variance of 2D electrode materials for EDLCs prepared through the liquid-phase exfoliation method when subjected to differing conditions. Once exfoliated, samples are tested with a series of structural characterization methods, including tunneling electron microscopy, atomic force microscopy, Raman spectroscopy, and x-ray photoelectron spectroscopy. A new ionic liquid for EDLC use, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium tris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate is compared in performance to 6M potassium hydroxide aqueous electrolyte. Devices composed of liquid-phase exfoliated graphene / MoS2 composites are analyzed by concentration for ideal performance. Device performance under cold extreme temperatures for the ionic fluid is presented as well. A brief overview of by-layer analysis of graphene electrode materials is presented as-is. All samples were tested with cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge, and electrochemical impedance spectroscopy, with good capacitive results. The evolution of electrochemical behavior through the altered parameters is tracked as well.

In this research we have investigated electrochemical and impedance characteristics of liquid phase exfoliated graphene electrodes. The exfoliated graphene electrodes were characterized in Electrochemical Double Layer Capacitors (EDLCs) geometry. Liquid phase exfoliation was performed on bulk graphite powder in order to produces few layer graphene flakes in large quantities. The exfoliation processes produced few layer graphene based materials with increased specific surface area and were found to have suitable electrochemical charge storage capacities. Electrochemical evaluation and performance of exfoliated graphene electrodes were tested with Cyclic Voltammetry, constant current charging discharging and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) at ambient conditions. We have used several electrolytes in order to evaluate the effect of electrolyte in charge storage capacities. Specific capacitance value of ~ 47F/g and ~ 262F/g was measured for aqueous and ionic electrolytes respectively. These values are at least an order of magnitude higher than those obtained by using EDLC's electrodes fabricated with the bulk graphite powder. In addition these EDLC electrodes give consistently good performance over a wide range of scan rates and voltage windows. These encouraging results illustrate the exciting potential for high performance electrical energy storage devices based on liquid phase exfoliated graphene electrodes.

My PhD thesis work is to design, synthesize, and characterize inexpensive and reliable nanocomposites for the photovoltaic (PV) devices. Photovoltaic materials utilized in our studies were synthesized using simple and inexpensive methods. The material properties were tailored and optimized to improve the optical absorption and charge transport properties. The PV cells fabricated with these materials exhibited improved power conversion efficiencies (PCE). The origin of charge generation and charge transfer was studied using different photoactive materials such as CdSe quantum dots (QDs), perylene-3, 4, 9, 10-tetracarboxylic-3, 4, 9, 10-dianhydride (PTCDA), poly(3-hexylthiophene) (P3HT), multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs), multilayer graphene (MuLG), and [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM).

SILVA, José Júnior Alves da. Microscopia de força elétrica em amostra de óxido de grafeno. 2013. 100 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-13T21:31:02Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_jjasilva.pdf: 30925308 bytes, checksum: b2e1379686008553b3699b7736b7335b (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-13T21:38:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_jjasilva.pdf: 30925308 bytes, checksum: b2e1379686008553b3699b7736b7335b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-13T21:38:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_jjasilva.pdf: 30925308 bytes, checksum: b2e1379686008553b3699b7736b7335b (MD5) Previous issue date: 2013 / Carbon-based structures have played a major role in scientific and technological fields. This is due to the versatility of the element carbon, the pillar of organic chemistry, which can form a variety of structures (about 10 million compounds), besides being a basic constituent of all known life forms. Depending on the conditions, this phenomenal element can occur in several allotropic forms: from an extremely brittle material, such as graphite, so incredibly resistant materials such as diamond, carbon nanotubes and graphene. These graphitic materials have been studied extensively, and present unique properties and great potential for technological applications. Among these materials, graphene currently occupies the most prominent position by having special electronic and mechanical properties. The graphene oxide is a class of graphitic structure consisting essentially of a graphene layer decorated with epoxide and hydroxyl groups on the surface and carboxyl and carbonyl groups on the edges. Its stoichiometry depends strongly on the method of production. In addition the graphene oxide is one of the main routes for obtaining large-scale graphene also it has several interesting properties, which allow, for example, biological applications, since their functional groups make it very reactive, besides being easily dispersed in water. Many issues related to graphene oxide are yet unclear, as also its structure, training procedure and mechanisms of interaction. Thus, the electric force microscopy (EFM) was used as the main tool to study electrostatic properties of a graphene oxide sample obtained by a modified Hummer method. By means of a simplified model, it was possible to develop a method for the analysis of the EFM measurements and so determine the presence and the sign of the net charge of the sample. Furthermore it is possible to clarify the origin of the edge phenomenon observed in EFM experiments. / As estruturas a base de carbono tem um papel de grande importância nos campos da ciência e da tecnologia. Isso graças à versatilidade do elemento carbono, pilar da química orgânica, que consegue formar uma diversidade de estruturas (cerca de 10 milhões de compostos), além de ser um constituinte básico de toda forma de vida conhecida. Dependendo das condições de formação, este fenomenal elemento, pode se apresentar em diversas formas alotrópicas: desde um material extremamente frágil, como o grafite, até materiais incrivelmente resistentes como o diamante, nanotubos de carbono e o grafeno. Esses materiais grafíticos têm sido extensivamente estudados, apresentando propriedades únicas e grande potencial em aplicações tecnológicas. Dentre eles, o grafeno ocupa, atualmente, a posição de maior destaque por possuir propriedades mecânicas e eletrônicas diferenciadas. O óxido de grafeno é uma classe de estruturas grafíticas constituída basicamente de uma camada de grafeno decorada com grupos epóxido e hidroxila na superfície e grupos carboxílicos e carbonila nas bordas. A sua estequiometria depende fortemente do método de obtenção. Esse material, além de ser uma das principais rotas para a obtenção em larga escala do grafeno, também apresenta diversas propriedades interessantes, que possibilitam, por exemplo, aplicações biológicas, uma vez que seus grupos funcionais o tornam bastante reativo além de ser facilmente dispersado em água. Muitas questões relacionadas ao óxido de grafeno ainda não estão bem esclarecidas, como sua própria estrutura, processo de formação e mecanismos de interação. Nesse sentido, foi utilizada, como principal ferramenta, a microscopia de força elétrica (EFM) para estudar propriedades eletrostáticas de uma amostra de óxido de grafeno obtida utilizando-se um método de Hummer modificado. Por meio de um modelo simplificado, foi possível desenvolver um método para análise das medições de EFM e assim determinar a presença e o sinal da carga líquida da amostra. Além de ser possível esclarecer a origem do fenómeno de borda observado nos experimentos de EFM.

ALMEIDA, Rodrigo Queirós de. Microscopia de Varredura por Sonda em Materiais Carbonosos. 2013. 70 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-22T19:16:53Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_rqalmeida.pdf: 4257729 bytes, checksum: 8993dc0445c4b4fc64370420016a9606 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-22T19:25:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_rqalmeida.pdf: 4257729 bytes, checksum: 8993dc0445c4b4fc64370420016a9606 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-22T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_rqalmeida.pdf: 4257729 bytes, checksum: 8993dc0445c4b4fc64370420016a9606 (MD5) Previous issue date: 2013 / Graphene is dened as one-dimensional crystal structure, formed by a hexagonal network of carbon atoms,and due to the in unique structural and electronic properties, there is a great interest in investigating the physical properties of materials obtained from the chemical modi cation of graphene. Furthermore, graphene is the basic structural framework for all allotropes of carbon structure graphitic (hybridization sp2) and may be curled in a spherical shape, forming fullerenes (0D), rolled up into a cylindrical structure known as carbon nanotubes (1D), stacked, thus generating graphite (3D) and cut into stripes thus forming graphene nanoribbons. Among these materials derived from graphene, those that are synthesized from the oxidation of the graphene sheet, called graphene oxide (GO) are set apart. This work was focused to sample preparation of carbon nanostructures and their caracterization by means of Scanning Probe Microscopies (SPM) aiming to get a better understanding of the morphology and physical properties of these materials. In particular, the goal of this study was to investigate the morphological characteristics of CNTs and the electrostatic properties of graphene using SPM techniques. For this, we analyzed the mechanical behavior of carbon nanotubes when subjected to a radial compression by using AFM tip and the results were compared with those reported in the literature. Regardig the graphene we measured by AFM (Atomic Force Microscopy), EFM (Electric Force Microscopy) and Raman spectroscopy in pristine graphene, graphene treated with nitric oxide and graphene oxide, and the results were discussed and compared to each other. The graphene samples were obtained by using the exfoliation method of graphite and mechanical measurements performed in ambient atmosphere. The results showed that treatment with nitric acid resulted in peak shift of G band in graphene and also caused a change in the electrostatic behavior of edges of the sample when compared to pristine graphene. / O grafeno é definido como uma estrutura cristalina bidimensional, formada por uma rede hexagonal de átomos de carbono, e devido às suas propriedades eletrônicas e estruturais, existe um enorme interesse em investigar as propriedades físicas de materiais originados da modificação química do grafeno. Além disso, o grafeno é a base para todos os alótropos de carbono com estrutura grafítica (hibridização sp2), podendo ser envolvido de forma esférica, formando os fulerenos (0D), enrolado em uma estrutura cilíndrica conhecida como nanotubos de carbono (1D), ou empilhado, gerando assim, o grafite (3D), ou cortado em fitas gerando os "ribbons" (1D). Dentre esses materiais derivados do grafeno, destacam-se os que são sintetizados a partir da oxidação da folha de grafeno, chamados de óxido de grafeno (OG). Esse trabalho foi direcionado à preparação de amostras de nanoestruturas de carbono e a realização de medidas de Microscopia de Varredura por Sonda (SPM), tendo como finalidade, uma melhor compreensão da morfologia e das propriedades físicas desses materiais. Em específico, o escopo desse trabalho foi estudar as características morfológicas de Nanotubos de carbono e as propriedades eletrostáticas do grafeno com o uso das técnicas de SPM. Para isso, analisou-se o comportamento mecânico de Nanotubos de carbono quando sujeitos a compressões radiais usando uma ponta de AFM e os resultados foram, então, comparados com resultados conhecidos na literatura. No que diz respeito ao grafeno, foram realizadas medidas de AFM (Microscopia de Força Atômica), EFM (Microscopia de Força Elétrica) e Espectroscopia Raman em amostras de grafeno puro, grafeno tratado com ácido nítrico e óxido de grafeno. Os resultados foram, então, discutidos e comparados entre si. As amostras de grafeno foram obtidas a partir do método de esfoliação mecânica do grafite e as medidas realizadas em atmosfera ambiente. Dessa forma, os resultados mostraram que o tratamento com ácido nítrico, resultou no desvio no pico da banda G no grafeno e, também, ocasionou uma mudança no comportamento eletrostático nas bordas da amostra, quando comparado ao grafeno puro.

O presente trabalho estuda a produção e modificações físico-químicas do grafeno frente a tratamentos térmicos. Em uma primeira etapa, foi investigada a síntese de grafeno pela técnica de Deposição Química a partir da fase Vapor (CVD) sobre fitas de cobre. Nós variamos quatro parâmetros que influenciam no crescimento de grafeno: fluxo de metano (CH4), fluxo de hidrogênio (H2), tempo de crescimento e grau de pureza do cobre. Usando as técnicas de caracterização de espectroscopia Raman e microscopia óptica, observamos que fluxo menor de H2 e fluxo intermediários de CH4 favorecem o crescimento de grafeno de alta qualidade. Além disso, vimos que 15 minutos de crescimento de grafeno é suficiente para cobertura do substrato de cobre com grafeno. Por fim, foi visto que o maior grau de pureza do cobre permite a produção de monocamadas de grafeno mais homogêneas. Numa segunda etapa, foi realizado um estudo com objetivo de entender a interação de hidrogênio com monocamadas de grafeno. Nós usamos amostras de grafeno depositadas em filmes de SiO2 (285 nm)/Si e tratadas termicamente em atmosfera controlada de deutério (99,8%) em temperaturas entre 200 e 800 °C. Nós também investigamos a dessorção de hidrogênio do grafeno usando amostras previamente tratadas em deutério a 600 °C e depois tratadas em atmosfera controlada de nitrogênio em temperaturas entre 200 e 800 °C. Após os tratamentos, análise por reação nuclear (NRA) foi realizada para quantificar o deutério, onde nós observamos uma grande incorporação de deutério no grafeno acima de 400 °C, tendo um aumento moderado até 800 °C. Nós também observamos que a dessorção do deutério do grafeno ocorre apenas em 800 °C, embora a dessorção de deutério do óxido de silício ocorra a partir de 600°C. Espectroscopia Raman também foi realizada após cada tratamento térmico. Os resultados mostram que os defeitos na estrutura do grafeno têm um grande aumento para as etapas de maior temperatura na incorporação de deutério. Análises realizadas com Espectroscopia de Fotoelétrons Induzidos por Raios X (XPS) mostraram que a incorporação de deutério para maiores temperaturas causa o "etching" do grafeno. Por fim, caracterizações usando Espectroscopia de Absorção de Raios X (NEXAFS) mostraram que o deutério liga-se ao grafeno sem orientação preferencial. / The present work studies the production and physical-chemical modifications of the graphene under thermal annealings. In a first study, the graphene synthesis by Chemical Vapor Deposition (CVD) on copper foils was investigated. We varied four parameters that influence the growth of graphene: methane flow (CH4), hydrogen flow (H2), growth time and copper purity. Using Raman spectroscopy and optical microscopy, we observed that lower flux of H2 and intermediate flux of CH4 leads to the growth of high quality graphene. In addition, we observed that 15 minutes growth of graphene is sufficient to cover the copper substrate. A higher copper purity allows the production of homogeneous graphene monolayers. In a second step, a study was carried out to understand the interaction of hydrogen with graphene monolayers. We used graphene samples deposited on SiO2 (285 nm)/Si films and annealed in a controlled atmosphere of deuterium (99.8%) at temperatures between 200 and 800 °C. We also investigated the hydrogen desorption of graphene using samples previously treated in deuterium at 600 °C and then annealed in a controlled atmosphere of nitrogen at temperatures between 200 and 800 °C. After the annealings, nuclear reaction analysis (NRA) was performed to quantify the deuterium, where we observed a large incorporation of deuterium in graphene above 400 °C, with a moderate increase up to 800 °C. We also observed that desorption of deuterium occurs only at 800 °C, although deuterium desorption from silicon oxide occurs at 600 °C. Raman spectroscopy was also performed after each annealing. The results show that defects in the structure of graphene have a large increase for deuterium incorporation. Analyzes carried out with X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) showed that the deuterium incorporation at higher temperatures leads to graphene etching. Finally, characterizations using X-ray Absorption Spectroscopy (NEXAFS) showed that deuterium binds to graphene without preferential orientation.

No fim do século XX cresceu o interesse por materiais com potencial para aplicação na área da nanotecnologia. Um destes materiais é o grafeno (alótropo do carbono da espessura de um átomo), indicado para aplicações que exploram desde propriedades ópticas até mecânicas. Todavia, os métodos de produção estabelecidos até o momento geram normalmente um produto com alto grau de defeitos estruturais. Por isso, o objetivo deste estudo foi desenvolver um método mais brando para obtenção de grafeno, por meio do desenrolamento de nanotubos de carbono (NTC) de parede múltipla na presença de líquidos iônicos (LI) (que possuem caráter lubrificante e estabilizador) e adicioná-lo à resina epoxídica para avaliar seu efeito nas propriedades do nanocompósito. A metodologia consistiu em definir a rota a que a mistura NTC:LI (bis(trifluorometanosulfonil)imidato de 1-n-butil-3-metilimidazólio – BMImNTf2), na proporção 1:10, deveria ser submetida e depois avaliar variações para validação do método (alteração de temperatura, solventes – LI BMImCl e tolueno e nanocarga – grafite). As misturas de grafeno-NTC/LI produzidas foram adicionadas na proporção de 0,1% em massa de grafeno-NTC à resina epoxídica. A caracterização das misturas se deu pelas técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia Raman e microscopia de força atômica (AFM), e dos nanocompósitos, também por microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial exploratória (DSC), infravermelho (IV) análise dinâmico-mecânica (DMA) e ensaios mecânicos. A morfologia observada em MET e AFM evidenciou que a rota em que a mistura permaneceu 3 h em aquecimento e agitação magnética sob vácuo e 3 h sob sonificação resultou em grafeno de algumas camadas. Os resultados de Raman mostraram que foi produzido grafeno de boa qualidade, baseando-se na razão ID/IG. Nos nanocompósitos, confirmou-se que BMImNTf2 mantém as folhas de grafeno abertas. Já com BMImCl a morfologia dos NTC permanece inalterada, mas seu grau de emaranhamento é diminuído pela ação lubrificante deste LI, o que reflete em melhoria na resistência ao impacto. Os NTC sem a presença de um LI de forma geral não conferiram melhoria à matriz polimérica (ex: queda de 35% na dureza). / In the late twentieth century, the interest in materials with potential application in the nanotechnology´s field has increased. One of these materials is graphene (carbon allotrope of a single atom thickness), suitable for applications, which exploit properties such as optical or mechanical. However, the methods developed up to now to obtain graphene usually generate a product with high degree of structural defects. Therefore, the aim of this study was to produce graphene sheets through a milder route of unrolling multi-walled carbon nanotubes (CNT) in ionic liquids (IL; which have a lubricating and stabilizing character) and to add it to an epoxy resin to evaluate its effect on the nanocomposite properties. The methodology consisted of defining the route through which the 1:10 mixture of CNT:IL (1-n-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imidate - BMImNTf2) should be submitted, and then evaluate possible variations for validating the method (change in temperature, solvents - toluene and IL BMImCl and nanofiller - graphite). The produced graphene-CNT/IL mixtures were added at 0.1% by weight of graphene-CNT to epoxy resin. Characterization of the graphene/IL mixtures was done by transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy and atomic force microscopy (AFM), and the nanocomposites also by scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), dynamical mechanical analysis (DMA) and mechanical tests. The morphology observed using TEM and AFM showed that the route based on 3 h under heating, stirring and vacuum, followed by 3 h of sonication leads to CNT unrolling. Raman spectra showed that the produced graphene was of good quality, based on the low ID/IG ratio. In the nanocomposites, CNT unrolling was confirmed when IL BMImNTf2 was used, yielding reasonable property improvements. In the case of IL BMImCl, the unrolling of the CNT did not occur, but the lubricant effect of the IL decreased the degree of entanglement, which increased its impact strength. Differently, the non-treated CNT generally reduced the properties of the polymer matrix, e.g. a 35% drop in hardness.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho visa a um estudo de bosonização de sistemas fermiônicos. As relações entre a bosonização e matéria condensada, notoriamente o caso do Grafeno, são apresentados e depois discutimos as possíveis implicações do mecanismo de i-particles na existência de correlatores de 4 correntes. Cálculos em D = 4 também são realizados para que se possa observar o diferente comportamento da ação bosonizada em diferentes dimensões. / This work aims to study the bosonization of fermionic systems. Relations between bosonization and condensed matter, notoriously the case of graphene, are presented and then discussed. The possible implications of the mechanism of it i-particles in 4 current correlators. Calculations in D = 4 are also performed in order to observe the different behavior of bosonized action in different dimensions.

Orientador: Dr. Demétrio Jackson dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2016. / A aplicação de grafeno em dispositivos tem atraído a atenção de diversas áreas de pesquisa devido às fascinantes propriedades deste material, como flexibilidade, resistência mecânica, alta condutividade intrínseca e modulação eletromecânica. Para aplicações em eletrônica orgânica, no entanto, obstáculos ainda devem ser transpostos para a maior eficiência destas nanoestruturas. Estes incluem principalmente sua baixa compatibilidade com polímeros, propriedade de gap zero e baixa reatividade. Uma possibilidade para que se supere estas desvantagens é a realização controlada de processos para modificação das folhas de grafeno, como a dopagem. Neste trabalho, é investigado um método simples, de baixo custo e de alta eficiência para síntese de grafeno, a deposição química na fase vapor assistida por plasma de micro-ondas (MW-PECVD), em um equipamento construído pelo Laboratório de Filmes Finos da Universidade de São Paulo. Analisou-se a influência dos parâmetros de processo no número de camadas, qualidade das estruturas formadas e possibilidade de síntese em única etapa de estruturas dopadas com nitrogênio. O grafeno foi sintetizado em folhas de cobre sob diferentes condições de temperatura, fluxo de gases precursores e tempo de deposição. Os efeitos das condições de crescimento na morfologia e estrutura das amostras foram investigados por espectroscopia Raman e espectroscopia de fotoelétrons excitados por Raios-X (XPS). O sistema mostrou-se eficiente para a síntese de folhas de grafeno bicamada (pura e dopada) em baixa temperatura (760°C) e baixo tempo de síntese (2,5 min), apresentando as estruturas dopadas concentração significativa de nitrogênio (4,2%). / The application of graphene on several devices has attracted researchers from many study areas due to the fascinating properties of graphene, such as flexibility, mechanical resistance, high intrinsic mobility and electromechanical modulation. Regarding applications of graphene in organic electronics, however, obstacles still must be overcome to increase these nanostructures effectiveness. These obstacles are mainly related to its low compatibility with polymers, intrinsic zero-gap and low reactivity. One of the possibilities to surpass these disadvantages is the controlled modification of graphene sheets by the application of processes such as doping. In this work we investigate a simple, low-cost and high-effective method for synthesizing graphene, the microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (MWPECVD), in a home-made equipment developed by the Thin Films Laboratory at São Paulo University. The influence of process parameters on the number of layers, quality of the structures and possibility of application of this process in single-step synthesis of nitrogen-doped graphene was analyzed. Graphene was synthesized on copper foil under different experimental conditions of temperature, flow of precursor gases and deposition time. The effects of growth conditions on the morphology and structure were investigated by micro-Raman spectroscopy and X-Ray photoelectron spectroscopy (XPS). The system was proved efficient in producing bilayer graphene at low temperature (760°C) and fast synthesis (2.5 min), presenting the doped samples significant concentration of nitrogen (4.2%).