Using the discharge current analysis method, the contribution of charge generation through an interfacial reaction at a graphene /substrate interface is assessed to be on the order of 1014/cm2, which is ∼20% of the total charging sites. The validity of this method, which separately extracts the density of the charging sites related to the initial defect density of the graphene from the contribution of interfacial reactions is examined by measuring the discharge current of graphene field-effect-transistors at different ambient and temperatures. This method will be crucially instrumental in finding an optimal substrate material for graphene devices.
REFERENCES
1.
A. C.
Ferrari
, Solid State Commun.
143
, 47
(2007
).2.
L. G.
Cançado
, A.
Jorio
, E. H. M.
Ferreira
, F.
Stavale
, C. A.
Achete
, R. B.
Capaz
, M. V. O.
Moutinho
, A.
Lombardo
, T. S.
Kulmala
, and A. C.
Ferrari
, Nano Lett.
11
, 3190
(2011
).3.
A.
Eckmann
, A.
Felten
, A.
Mishchenko
, L.
Britnell
, R.
Krupke
, K. S.
Novoselov
, and C.
Casiraghi
, Nano Lett.
12
, 3925
(2012
).4.
L. M.
Malard
, M. A.
Pimenta
, G.
Dresselhaus
, and M. S.
Dresselhaus
, Phys. Rep.
473
, 51
(2009
).5.
A.
Hashimoto
, K.
Suenaga
, A.
Gloter
, K.
Urita
, and S.
Iijima
, Nature
430
, 870
(2004
).6.
M.
Lafkioti
, B.
Krauss
, T.
Lohmann
, U.
Zschieschang
, H.
Klauk
, K. V.
Klitzing
, and J. H.
Smet
, Nano Lett.
10
, 1149
(2010
).7.
S.
Lee
, O. D.
Iyore
, S.
Park
, Y. G.
Lee
, S.
Jandhyala
, C. G.
Kang
, G.
Mordi
, Y.
Kim
, M.
Quevedo-Lopez
, B. E.
Gnade
, R. M.
Wallace
, B. H.
Lee
, and J.
Kim
, Carbon
68
, 791
(2014
).8.
C. R.
Dean
, A. F.
Young
, I.
Meric
, C.
Lee
, L.
Wang
, S.
Sorgenfrei
, K.
Watanabe
, T.
Taniguchi
, P.
Kim
, K. L.
Shepard
, and J.
Hone
, Nat. Nanotechnol.
5
, 722
(2010
).9.
K. H.
Lee
, H.-J.
Shin
, J.
Lee
, I.
Lee
, G.-H.
Kim
, J.-Y.
Choi
, and S.-W.
Kim
, Nano Lett.
12
, 714
(2012
).10.
C. G.
Kang
, Y. G.
Lee
, S. K.
Lee
, E.
Park
, C.
Cho
, S. K.
Lim
, H. J.
Hwang
, and B. H.
Lee
, Carbon
53
, 182
(2013
).11.
K.
Nagashio
, T.
Yamashita
, T.
Nishimura
, K.
Kita
, and A.
Toriumi
, J. Appl. Phys.
110
, 024513
(2011
).12.
Y. G.
Lee
, C. G.
Kang
, C.
Cho
, Y.
Kim
, H. J.
Hwang
, and B. H.
Lee
, Carbon
60
, 453
(2013
).13.
C.
Cho
, Y. G.
Lee
, U.
Jung
, C. G.
Kang
, S.
Lim
, H. J.
Hwang
, H.
Choi
, and B. H.
Lee
, Appl. Phys. Lett.
103
, 083110
(2013
).14.
H.
Wang
, Y.
Wu
, C.
Cong
, J.
Shang
, and T.
Yu
, ACS Nano
4
, 7221
(2010
).15.
U.
Jung
, Y. G.
Lee
, C. G.
Kang
, S.
Lee
, J. J.
Kim
, H. J.
Hwang
, S. K.
Lim
, M. H.
Ham
, and B. H.
Lee
, “Quantitatively estimating defects in graphene device using discharge current analysis method” (unpublished).16.
Y. G.
Lee
, C. G.
Kang
, U. J.
Jung
, J. J.
Kim
, H. J.
Hwang
, H.-J.
Chung
, S.
Seo
, R.
Choi
, and B. H.
Lee
, Appl. Phys. Lett.
98
, 183508
(2011
).17.
K. I.
Bolotin
, K. J.
Sikes
, J.
Hone
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Phys. Rev. Lett.
101
, 096802
(2008
).18.
Y.-W.
Tan
, Y.
Zhang
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Eur. Phys. J.: Spec. Top.
148
, 15
(2007
).19.
X.
Du
, I.
Skachko
, A.
Barker
, and E. Y.
Andrei
, Nat. Nanotechnol.
3
, 491
(2008
).20.
C. M.
Aguirre
, P. L.
Levesque
, M.
Paillet
, F.
Lapointe
, B. C.
St-Antoine
, P.
Desjardins
, and R.
Martel
, Adv. Mater.
21
, 3087
(2009
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.