Recently developed processes have enabled bottom-up chemical synthesis of graphene nanoribbons (GNRs) with precise atomic structure. These GNRs are ideal candidates for electronic devices because of their uniformity, extremely narrow width below 1 nm, atomically perfect edge structure, and desirable electronic properties. Here, we demonstrate nano-scale chemically synthesized GNR field-effect transistors, made possible by development of a reliable layer transfer process. We observe strong environmental sensitivity and unique transport behavior characteristic of sub-1 nm width GNRs.
REFERENCES
1.
K.
Nakada
, M.
Fujita
, G.
Dresselhaus
, and M. S.
Dresselhaus
, Phys. Rev. B
54
, 17954
(1996
).2.
M. Y.
Han
, B.
Özyilmaz
, Y.
Zhang
, and P.
Kim
, Phys. Rev. Lett.
98
, 206805
(2007
).3.
Z.
Chen
, Y.-M.
Lin
, M. J.
Rooks
, and P.
Avouris
, Physica E
40
, 228
(2007
).4.
Y.-W.
Son
, M. L.
Cohen
, and S. G.
Louie
, Phys. Rev. Lett.
97
, 216803
(2006
).5.
X.
Li
, X.
Wang
, L.
Zhang
, S.
Lee
, and H.
Dai
, Science
319
, 1229
(2008
).6.
G.
Liang
, N.
Neophytou
, D. E.
Nikonov
, and M. S.
Lundstrom
, IEEE Trans. Electron Devices
54
, 677
(2007
).7.
X.
Wang
, Y.
Ouyang
, X.
Li
, H.
Wang
, J.
Guo
, and H.
Dai
, Phys. Rev. Lett.
100
, 206803
(2008
).8.
H.
Hsu
and L.
Reichl
, Phys. Rev. B
76
, 045418
(2007
).9.
J.
Guo
, D.
Gunlycke
, and C. T.
White
, Appl. Phys. Lett.
92
, 163109
(2008
).10.
Y.-W.
Son
, M. L.
Cohen
, and S. G.
Louie
, Nature
446
, 342
(2007
).11.
W. Y.
Kim
and K. S.
Kim
, Nat. Nanotechnol.
3
, 408
(2008
).12.
J.
Cai
, P.
Ruffieux
, R.
Jaafar
, M.
Bieri
, T.
Braun
, S.
Blankenburg
, M.
Muoth
, A. P.
Seitsonen
, M.
Saleh
, X.
Feng
, K.
Muellen
, and R.
Fasel
, Nature
466
, 470
(2010
).13.
P.
Ruffieux
, J.
Cai
, N. C.
Plumb
, L.
Patthey
, D.
Prezzi
, A.
Ferretti
, E.
Molinari
, X.
Feng
, K.
Müllen
, and C. A.
Pignedoli
, ACS Nano
6
, 6930
(2012
).14.
M.
Koch
, F.
Ample
, C.
Joachim
, and L.
Grill
, Nat. Nanotechnol.
7
, 713
(2012
).15.
S.
Linden
, D.
Zhong
, A.
Timmer
, N.
Aghdassi
, J.
Franke
, H.
Zhang
, X.
Feng
, K.
Müllen
, H.
Fuchs
, L.
Chi
, and H.
Zacharias
, Phys. Rev. Lett.
108
, 216801
(2012
).16.
J.
van der Lit
, M. P.
Boneschanscher
, D.
Vanmaekelbergh
, M.
Ijäs
, A.
Uppstu
, M.
Ervasti
, A.
Harju
, P.
Liljeroth
, and I.
Swart
, Nat. Commun.
4
, 2023
(2013
).17.
H.
Huang
, D.
Wei
, J.
Sun
, S. L.
Wong
, Y. P.
Feng
, A. H. C.
Neto
, and A. T. S.
Wee
, Sci. Rep.
2
, 983
(2012
).18.
Y.-C.
Chen
, D. G.
de Oteyza
, Z.
Pedramrazi
, C.
Chen
, F. R.
Fischer
, and M. F.
Crommie
, ACS Nano
7
, 6123
(2013
).19.
A.
Jorio
, C.
Fantini
, M. S.
Dantas
, M. A.
Pimenta
, A. G.
Souza Filho
, G. G.
Samsonidze
, V. W.
Brar
, G.
Dresselhaus
, M. S.
Dresselhaus
, A. K.
Swan
, M. S.
Ünlü
, B. B.
Goldberg
, and R.
Saito
, Phys. Rev. B
66
, 115411
(2002
).20.
W.
Kim
, A.
Javey
, O.
Vermesh
, Q.
Wang
, Y.
Li
, and H.
Dai
, Nano Lett.
3
, 193
(2003
).21.
J.
Chan
, A.
Venugopal
, A.
Pirkle
, S.
McDonnell
, D.
Hinojos
, C. W.
Magnuson
, R. S.
Ruoff
, L.
Colombo
, R. M.
Wallace
, and E. M.
Vogel
, ACS Nano
6
, 3224
(2012
).22.
V.
Derycke
, R.
Martel
, J.
Appenzeller
, and P.
Avouris
, Appl. Phys. Lett.
80
, 2773
(2002
).23.
A. D.
Franklin
, G. S.
Tulevski
, S.-J.
Han
, D.
Shahrjerdi
, Q.
Cao
, H.-Y.
Chen
, H. -S. P.
Wong
, and W.
Haensch
, ACS Nano
6
, 1109
(2012
).24.
S.
Heinze
, J.
Tersoff
, R.
Martel
, V.
Derycke
, J.
Appenzeller
, and P.
Avouris
, Phys. Rev. Lett.
89
, 106801
(2002
).25.
C.
Archambault
and A.
Rochefort
, ACS Nano
7
, 5414
(2013
).26.
F.
Xia
, V.
Perebeinos
, Y.-M.
Lin
, Y.
Wu
, and P.
Avouris
, Nat. Nanotechnol.
6
, 179
(2011
).27.
A. D.
Franklin
and Z.
Chen
, Nat. Nanotechnol.
5
, 858
(2010
).28.
J.
Larson
and J.
Snyder
, IEEE Trans. Electron Devices
53
, 1048
(2006
).29.
D. A.
Areshkin
, D.
Gunlycke
, and C. T.
White
, Nano Lett.
7
, 204
(2007
).30.
J. T.
Smith
, A. D.
Franklin
, D. B.
Farmer
, and C. D.
Dimitrakopoulos
, ACS Nano
7
, 3661
(2013
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.