In this work, a silicon stencil mask with a periodic pattern is used for hydrogen plasma microlithography of single layer graphene supported on a Si/SiO2 substrate. Obtained patterns are imaged with Raman microscopy and Kelvin probe force microscopy, thanks to the changes in the vibrational modes and the contact potential difference (CPD) of graphene after treatment. A decrease of 60 meV in CPD as well as a significant change of the D/G ratio in the Raman spectra can be associated with a local hydrogenation of graphene, while the topography remains invariant to the plasma exposure.
REFERENCES
1.
A. C.
Dillon
, K. M.
Jones
, T. A.
Bekkedahl
, C. H.
Kiang
, D. S.
Bethune
, and M. J.
Heben
, Nature
386
, 377
(1997
).2.
A.
Züttel
, P.
Sudane
, P.
Maurona
, T.
Kiyobayashib
, C.
Emmeneggera
, and L.
Schlapbach
, Int. J. Hydrogen Energy
27
, 203
(2002
).3.
F. L.
Darkrim
, P.
Malbrunot
, and G. P.
Tartaglia
, Int. J. Hydrogen Energy
27
, 193
(2002
).4.
T.
Yildirim
, O.
Gulseren
, and S.
Ciraci
, Phys. Rev. B
64
, 075404
(2001
).5.
B. N.
Khare
, M.
Meyappan
, A. M.
Cassell
, C. V.
Nguyen
, and J.
Han
, Nano Lett.
2
, 73
(2002
).6.
P.
Ruffieux
, O.
Gröning
, M.
Bielmann
, P.
Mauron
, L.
Schlapbach
, and P.
Gröning
, Phys. Rev. B
66
, 245416
(2002
).7.
D.
Neumann
, G.
Meister
, U.
Kürpick
, A.
Goldmann
, J.
Roth
, and V.
Dose
, App. Phys. A
55
, 489
(1992
).8.
A.
Nikitin
, H.
Ogasawara
, D.
Mann
, R.
Denecke
, Z.
Zhang
, H.
Dai
, K.
Cho
, and A.
Nilsson
, Phys. Rev. Lett.
95
, 225507
(2005
).9.
L.
Hornekær
, Ž.
Šljivančanin
, W.
Xu
, R.
Otero
, E.
Rauls
, I.
Stensgaard
, E.
Lægsgaard
, B.
Hammer
, and F.
Besenbacher
, Phys. Rev. Lett.
96
, 156104
(2006
).10.
D. C.
Elias
, R. R.
Nair
, T. M. G.
Mohiuddin
, S. V.
Morozov
, P.
Blake
, M. P.
Halsall
, A. C.
Ferrari
, D. W.
Boukhvalov
, M. I.
Katsnelson
, A. K.
Geim
, and K. S.
Novoselov
, Science
323
, 610
(2009
).11.
M.
Wojtaszek
, N.
Tombros
, A.
Caretta
, P. H. M.
van Loosdrecht
, and B. J.
van Wees
, J. Appl. Phys.
110
, 063715
(2011
).12.
B.
Eren
, D.
Hug
, L.
Marot
, R.
Pawlak
, M.
Kisiel
, R.
Steiner
, D. M.
Zumbühl
, and E.
Meyer
, Beilstein J. Nanotechnol.
3
, 852
(2012
).13.
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
, 1312
(2009
).14.
W.
Fu
, C.
Nef
, O.
Knopfmacher
, A.
Tasarov
, M.
Weiss
, M.
Calame
, and C.
Schönenberger
, Nano Lett.
11
, 3597
(2011
).15.
M.
Wisse
, B.
Eren
, L.
Marot
, R.
Steiner
, and E.
Meyer
, Rev. Sci. Instrum.
83
, 013509
(2012
).16.
B.
Eren
, L.
Marot
, M.
Langer
, R.
Steiner
, M.
Wisse
, D.
Mathys
, and E.
Meyer
, Nucl. Fusion
51
, 103025
(2011
).17.
Y. G.
Zhou
, X. T.
Zu
, F.
Gao
, J. L.
Nie
, and H. Y.
Xiao
, J. Appl. Phys
105
, 014309
(2009
).18.
J.
Bohdansky
, J.
Roth
, and H. L.
Bay
, J. Appl. Phys
51
, 2861
(1980
).19.
F.
Tuinstra
and J. L.
Koenig
, J. Chem. Phys.
53
, 1126
(1970
).20.
A. C.
Ferrari
and J.
Robertson
, Phys. Rev. B
61
, 14095
(2000
).21.
A. C.
Ferrari
, J. C.
Meyer
, V.
Scardaci
, C.
Casiraghi
, M.
Lazzeri
, F.
Mauri
, S.
Piscanec
, D.
Jiang
, K. S.
Novoselov
, S.
Roth
, and A. K.
Geim
, Phys. Rev. Lett.
97
, 187401
(2006
).22.
A. C.
Ferrari
, Solid State Commun.
143
, 47
(2007
).23.
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
).24.
Y.
Wang
, X.
Xu
, J.
Lu
, M.
Lin
, Q.
Bao
, B.
Özyilmaz
, and K. P.
Loh
, ACS Nano
4
, 6146
(2010
).25.
Z.
Luo
, T.
Yu
, Z.
Ni
, S.
Lim
, H.
Hu
, J.
Shang
, L.
Liu
, Z.
Shen
, and J.
Lin
, J. Phys. Chem. C
115
, 1422
(2011
).26.
X.
Peng
, F.
Tang
, and A.
Copple
, J. Phys.: Condens. Matter
24
, 075501
(2012
).27.
A.
Kikukawa
, S.
Hosaka
, and R.
Imura
, Rev. Sci. Instrum.
67
, 1463
(1996
).28.
C.
Sommerhalter
, T. W.
Matthes
, T.
Glatzel
, A.
Jäger-Waldau
, and M. C.
Lux-Steiner
, Appl. Phys. Lett.
75
, 286
(1999
).29.
S.
Sadewasser
, T.
Glatzel
, M.
Rusu
, A.
Jäger-Waldau
, and M. C.
Lux-Steiner
, Appl. Phys. Lett.
80
, 2979
(2002
).30.
D.
Ziegler
, P.
Gava
, J.
Guttinger
, F.
Molitor
, L.
Wirtz
, M.
Lazzeri
, A. M.
Saitta
, A.
Stemmer
, F.
Mauri
, and C.
Stampfer
, Phys. Rev. B
83
, 235434
(2011
).31.
H. E.
Romero
, N.
Shen
, P.
Joshi
, H. R.
Gutierrez
, S. A.
Tadigadapa
, J. O.
Sofo
, and P. C.
Eklund
, ACS Nano
2
, 2037
(2008
).32.
K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, Y.
Zhang
, S.
Dubonos
, I. V.
Grigorieva
, and A. A.
Firsov
, Science
306
, 666
(2004
).33.
Y.-J.
Yu
, Y.
Zhao
, S.
Ryu
, L. E.
Brus
, K. S.
Kim
, and P.
Kim
, Nano Lett.
9
, 3430
(2009
).34.
G.
Elias
, T.
Glatzel
, E.
Meyer
, A. S.
amd
A.
Boag
, and Y.
Rosenwaks
, Beilstein J. Nanotechnol.
2
, 252
(2011
).35.
R. H.
Miwa
, T. M.
Schmidt
, W. L.
Scopel
, and A.
Fazzio
, Appl. Phys. Lett.
99
, 163108
(2011
).© 2013 American Institute of Physics.
2013
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
