The electromagnetic enhancement for surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) of graphene is studied by inserting a layer of Al2O3 between epitaxial graphene and Au nanoparticles. Different excitation lasers are utilized to study the relationship between laser wavelength and SERS. The theoretical calculation shows that the extinction spectrum of Au nanoparticles is modulated by the presence of graphene. The experimental results of the relationship between the excitation laser wavelength and the enhancement factor fit well with the calculated results. An exponential relationship is observed between the enhancement factor and the thickness of the spacer layer.
REFERENCES
1.
K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, Y.
Zhang
, S. V.
Dubonos
, I. V.
Grigorieva
, and A. A.
Firsov
, Science
306
, 666
(2004
).2.
A. K.
Geim
and K. S.
Novoselov
, Nature Mater.
6
, 183
(2007
).3.
A. H.
Castro Neto
, F.
Guinea
, N. M. R.
Peres
, K. S.
Novoselov
, and A. K.
Geim
, Rev. Mod. Phys.
81
, 109
(2009
).4.
K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, M. I.
Katsnelson
, I. V.
Grigorieva
, S. V.
Dubonos
, and A. A.
Firsov
, Nature (London)
438
, 197
(2005
).5.
Y.
Zhang
, Y.-W.
Tan
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Nature (London)
438
, 201
(2005
).6.
S. V.
Morozov
, K. S.
Novoselov
, M. I.
Katsnelson
, F.
Schedin
, D. C.
Elias
, J. A.
Jaszczak
, and A. K.
Geim
, Phys. Rev. Lett.
100
, 016602
(2008
).7.
A. A.
Balandin
, S.
Ghosh
, W.
Bao
, I.
Calizo
, D.
Teweldebrhan
, F.
Miao
, and C. N.
Lau
, Nano Lett.
8
, 902
(2008
).8.
R. R.
Nair
, P.
Blake
, A. N.
Grigorenko
, K. S.
Novoselov
, T. J.
Booth
, T.
Stauber
, N. M. R.
Peres
, and A. K.
Geim
, Science
320
, 1308
(2008
).9.
X.
Wang
, X.
Li
, L.
Zhang
, Y.
Yoon
, P. K.
Weber
, H.
Wang
, J.
Guo
, and H.
Dai
, Science
324
, 768
(2009
).10.
F.
Hao
, D.
Fang
, and Z.
Xu
, Appl. Phys. Lett.
99
, 041901
(2011
).11.
T.
Ohta
, A.
Bostwick
, T.
Seyller
, K.
Horn
, and E.
Rotenberg
, Science
313
, 951
(2006
).12.
A.
Gupta
, G.
Chen
, P.
Joshi
, S.
Tadigadapa
, and Eklund
, Nano Lett.
6
, 2667
(2006
).13.
A.
Das
, S.
Pisana
, B.
Chakraborty
, S.
Piscanec
, S. K.
Saha
, U. V.
Waghmare
, K. S.
Novoselov
, H. R.
Krishnamurthy
, A. K.
Geim
, A. C.
Ferrari
, and A. K.
Sood
, Nat. Nanotechnol.
3
, 210
(2008
).14.
M. A.
Pimenta
, G.
Dresselhaus
, M. S.
Dresselhaus
, L. G.
Cancado
, A.
Jorio
, and R.
Saito
, Phys. Chem. Chem. Phys.
9
, 1276
(2007
).15.
I.
Calizo
, A. A.
Balandin
, W.
Bao
, F.
Miao
, and C. N.
Lau
, Nano Lett.
7
, 2645
(2007
).16.
Z. H.
Ni
, T.
Yu
, Y. H.
Lu
, Y. Y.
Wang
, Y. P.
Feng
, and Z. X.
Shen
, ACS Nano
2
, 2301
(2008
).17.
L.
Gao
, W.
Ren
, B.
Liu
, R.
Saito
, Z.-S.
Wu
, S.
Li
, C.
Jiang
, F.
Li
, and H.-M.
Cheng
, ACS Nano
3
, 933
(2009
).18.
F.
Schedin
, E.
Lidorikis
, A.
Lombardo
, V. G.
Kravets
, A. K.
Geim
, A. N.
Grigorenko
, K. S.
Novoselov
, and A. C.
Ferrari
, ACS Nano
4
, 5617
(2010
).19.
K.
Kneipp
, H.
Kneipp
, I.
Itzkan
, R. R.
Dasari
, and M. S.
Feld
, Chem. Rev.
99
, 2957
(1999
).20.
S.
Lecomte
, H.
Wackerbarth
, T.
Soulimane
, G.
Buse
, and P.
Hildebrandt
, J. Am. Chem. Soc.
120
, 7381
(1998
).21.
P.
Kambhampati
, C. M.
Child
, M. C.
Foster
, and A.
Campion
, J. Chem. Phys.
108
, 5013
(1998
).22.
N. A.
Abu Hatab
, J. M.
Oran
, and M. J.
Sepaniak
, ACS Nano
2
, 377
(2008
).23.
24.
K. H.
Hsu
, J. H.
Back
, K.-H.
Fung
, P. M.
Ferreira
, M.
Shim
, and N. X.
Fang
, J. Raman Spectrosc.
41
, 1124
(2010
).25.
H.
Huang
, W.
Chen
, S.
Chen
, and A. T. S.
Wee
, ACS Nano
2
, 2513
(2008
).26.
Y. J.
Shin
, Y.
Wang
, H.
Huang
, G.
Kalon
, A. T.
Wee
, Z.
Shen
, C. S.
Bhatia
, and H.
Yang
, Langmuir
26
, 3798
(2010
).27.
S. K.
Ghosh
and T.
Pal
, Chem. Rev.
107
, 4797
(2007
).28.
A. D.
McFarland
, M. A.
Young
, J. A.
Dieringer
, and R. P.
Van Duyne
, J. Phys. Chem. B
109
, 11279
(2005
).29.
X.
Zhang
, M. A.
Young
, O.
Lyandres
, and R. P.
Van Duyne
, J. Am. Chem. Soc.
127
, 4484
(2005
).30.
C. L.
Haynes
and R. P.
Van Duyne
, J. Phys. Chem. B
107
, 7426
(2003
).31.
J. A.
Dieringer
, A. D.
McFarland
, N. C.
Shah
, D. A.
Stuart
, A. V.
Whitney
, C. R.
Yonzon
, M. A.
Young
, X.
Zhang
, and R. P.
Van Duyne
, Faraday Discuss.
132
, 9
(2006
).32.
G.
Isic
, M.
Jakovljevic
, M.
Filipovic
, D.
Jovanovic
, B.
Vasic
, S.
Lazovic
, N.
Puac
, Z. L.
Petrovic
, R.
Kostic
, R.
Gajic
, J.
Humlicek
, M.
Losurdo
, G.
Bruno
, I.
Bergmair
, and K.
Hingerl
, J. Nanophotonics
5
, 051809
(2011
).33.
E. D.
Palik
and G.
Ghosh
, Handbook of Optical Constants of Solids
(Academic
, Orlando, FL
, 1998
).34.
T.
Okamoto
and I.
Yamaguchi
, J. Phys. Chem. B
107
, 10321
(2003
).35.
H.
Raether
, Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings
(Springer
, Berlin
, 1988
).36.
S. W.
Hwang
, D. H.
Shin
, C. O.
Kim
, S. H.
Hong
, M. C.
Kim
, J.
Kim
, K. Y.
Lim
, S.
Kim
, S.-H.
Choi
, K. J.
Ahn
, G.
Kim
, S. H.
Sim
, and B. H.
Hong
, Phys. Rev. Lett.
105
, 127403
(2010
).37.
J.
Niu
, Y. J.
Shin
, Y.
Lee
, J.-H.
Ahn
, and H.
Yang
, Appl. Phys. Lett.
100
, 061116
(2012
).38.
L.
Xie
, X.
Ling
, Y.
Fang
, J.
Zhang
, and Z.
Liu
, J. Am. Chem. Soc.
131
, 9890
(2009
).39.
X.
Ling
, L.
Xie
, Y.
Fang
, H.
Xu
, H.
Zhang
, J.
Kong
, M. S.
Dresselhaus
, J.
Zhang
, and Z.
Liu
, Nano Lett.
10
, 553
(2009
).40.
Y.
Wang
, Z.
Ni
, H.
Hu
, Y.
Hao
, C. P.
Wong
, T.
Yu
, J. T. L.
Thong
, and Z. X.
Shen
, Appl. Phys. Lett.
97
, 163111
(2010
).© 2012 American Institute of Physics.
2012
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.