Graphene mechanical resonators are the ultimate two-dimensional nanoelectromechanical systems (NEMS) with applications in sensing and signal processing. While initial devices have shown promising results, an ideal graphene NEMS resonator should be strain engineered, clamped at the edge without trapping gas underneath, and electrically integratable. In this Letter, we demonstrate fabrication and direct electrical measurement of circular SU-8 polymer-clamped chemical vapor deposition graphene drum resonators. The clamping increases device yield and responsivity, while providing a cleaner resonance spectrum from eliminated edge modes. Furthermore, the clamping induces a large strain in the resonator, increasing its resonant frequency.

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.
C.
Lee
,
X.
Wei
,
J. W
Kysar
, and
J.
Hone
,
Science
321
(
5887
),
385
(
2008
).
3.
A. M.
van der Zande
,
R. A.
Barton
,
J. S.
Alden
,
C. S.
Ruiz-Vargas
,
W. S.
Whitney
,
P. H. Q.
Pham
,
J.
Park
,
J. M.
Parpia
,
H. G.
Craighead
, and
P. L.
McEuen
,
Nano Lett.
10
(
12
),
4869
(
2010
).
4.
J.
Scott Bunch
,
A. M.
van der Zande
,
S. S.
Verbridge
,
I. W.
Frank
,
D. M.
Tanenbaum
,
J. M.
Parpia
,
H. G.
Craighead
, and
P. L.
McEuen
,
Science
315
(
5811
),
490
(
2007
).
5.
Y. T.
Yang
,
C.
Callegari
,
X. L.
Feng
,
K. L.
Ekinci
, and
M. L.
Roukes
,
Nano Lett.
6
(
4
),
583
(
2006
).
6.
C. T.-C.
Nguyen
, in
The 13th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems, 2005. Digest of Technical Papers. TRANSDUCERS '05
(
2005
), Vol.
1
, p.
243
.
7.
X. M. H.
Huang
,
C. A.
Zorman
,
M.
Mehregany
, and
M. L.
Roukes
,
Nature
421
(
6922
),
496
(
2003
).
8.
H. C.
Nathanson
,
W. E.
Newell
,
R. A.
Wickstrom
, and
J. R.
Davis
,
IEEE Trans. Electron Devices
14
(
3
),
117
(
1967
).
9.
Y.
Xu
,
C.
Chen
,
V. V.
Deshpande
,
F. A.
DiRenno
,
A.
Gondarenko
,
D. B.
Heinz
,
S.
Liu
,
P.
Kim
, and
J.
Hone
,
Appl. Phys. Lett.
97
(
24
),
243111
(
2010
).
10.
C.
Chen
,
S.
Rosenblatt
,
K. I.
Bolotin
,
W.
Kalb
,
P.
Kim
,
I.
Kymissis
,
H. L.
Stormer
,
T. F.
Heinz
, and
J.
Hone
,
Nat. Nanotechnol.
4
(
12
),
861
(
2009
).
11.
B.
Lassagne
,
D.
Garcia-Sanchez
,
A.
Aguasca
, and
A.
Bachtold
,
Nano Lett.
8
(
11
),
3735
(
2008
);
[PubMed]
V.
Singh
,
S.
Sengupta
,
H. S
Solanki
,
R.
Dhall
,
A.
Allain
,
S.
Dhara
,
P.
Pant
, and
M. M.
Deshmukh
,
Nanotechnology
21
(
16
),
165204
(
2010
).
[PubMed]
12.
X.
Song
,
M.
Oksanen
,
M. A.
Sillanpää
,
H. G.
Craighead
,
J. M.
Parpia
, and
P. J.
Hakonen
,
Nano Lett.
12
(
1
),
198
(
2012
).
13.
R. A.
Barton
,
B.
Ilic
,
A. M.
van der Zande
,
W. S.
Whitney
,
P. L.
McEuen
,
J. M.
Parpia
, and
H. G.
Craighead
,
Nano Lett.
11
(
3
),
1232
(
2011
).
14.
J.
Scott Bunch
,
S. S.
Verbridge
,
J. S.
Alden
,
A. M.
van der Zande
,
J. M.
Parpia
,
H. G.
Craighead
, and
P. L.
McEuen
,
Nano Lett.
8
(
8
),
2458
(
2008
).
15.
J. T.
Robinson
,
M.
Zalalutdinov
,
J. W.
Baldwin
,
E. S.
Snow
,
Z.
Wei
,
P.
Sheehan
, and
B. H.
Houston
,
Nano Lett.
8
(
10
),
3441
(
2008
).
16.
G.-H.
Lee
,
R.
Cooper
,
S.
Joo An
,
S.
Lee
,
A.
van der Zande
,
N.
Petrone
,
A. G.
Hammerberg
,
C.
Lee
,
B.
Crawford
,
W.
Oliver
,
J. W.
Kysar
, and
J.
Hone
, “
High Strength Chemical Vapor Deposited Graphene and Grain Boundaries
” (unpublished).
17.
N.
Petrone
,
C. R.
Dean
,
I.
Meric
,
A. M.
van der Zande
,
P. Y.
Huang
,
L.
Wang
,
D.
Muller
,
K. L.
Shepard
, and
J.
Hone
,
Nano Lett.
12
(
6
),
2751
(
2012
).
18.
X.
Li
,
W.
Cai
,
J.
An
,
S.
Kim
,
J.
Nah
,
D.
Yang
,
R.
Piner
,
A.
Velamakanni
,
I.
Jung
,
E.
Tutuc
,
S. K
Banerjee
,
L.
Colombo
, and
R. S
Ruoff
,
Science
324
(
5932
),
1312
(
2009
).
19.
K.
Soo Kim
,
Y.
Zhao
,
H.
Jang
,
S.
Yoon Lee
,
J.
Min Kim
,
K. S.
Kim
,
J.-H.
Ahn
,
P.
Kim
,
J.-Y.
Choi
, and
B.
Hee Hong
,
Nature
457
(
7230
),
706
(
2009
).
20.
Z.
Cheng
,
Q.
Zhou
,
C.
Wang
,
Q.
Li
,
C.
Wang
, and
Y.
Fang
,
Nano Lett.
11
(
2
),
767
(
2011
).
21.
H. S.
Solanki
,
S.
Sengupta
,
S.
Dhara
,
V.
Singh
,
S.
Patil
,
R.
Dhall
,
J.
Parpia
,
A.
Bhattacharya
, and
M. M.
Deshmukh
,
Phys. Rev. B
81
(
11
),
115459
(
2010
).
22.
D.
Garcia-Sanchez
,
A. M.
van der Zande
,
A.
San Paulo
,
B.
Lassagne
,
P. L.
McEuen
, and
A.
Bachtold
,
Nano Lett.
8
(
5
),
1399
(
2008
).
23.
K. I.
Bolotin
,
K. J.
Sikes
,
Z.
Jiang
,
M.
Klima
,
G.
Fudenberg
,
J.
Hone
,
P.
Kim
, and
H. L.
Stormer
,
Solid State Commun.
146
,
351
(
2008
).
24.
Y.
Oshidari
,
T.
Hatakeyama
,
R.
Kometani
,
S.
Warisawa
, and
S.
Ishihara
,
Appl. Phys. Express
5
(
11
),
117201
(
2012
).
25.
M. K.
Zalalutdinov
,
J. T.
Robinson
,
C. E.
Junkermeier
,
J. C.
Culbertson
,
T. L.
Reinecke
,
R.
Stine
,
P. E.
Sheehan
,
B. H.
Houston
, and
E. S.
Snow
,
Nano Lett.
12
(
8
),
4212
(
2012
).
You do not currently have access to this content.