Structural and electronic properties of epitaxial graphene on 4H-SiC were studied before and after an atomic oxidation process. X-ray photoemission spectroscopy indicates that oxygen penetrates into the substrate and decouples a part of the interface layer. Raman spectroscopy demonstrates the increase of defects due to the presence of oxygen. Interestingly, we observed on the near edge x-ray absorption fine structure spectra a splitting of the π* peak into two distinct resonances centered at 284.7 and 285.2 eV. This double structure smears out after the oxidation process and permits to probe the interface architecture between graphene and the substrate.
REFERENCES
1.
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
438
, 197
(2005
).2.
C.
Berger
, X.
Wu
, P. N.
First
, E. H.
Conrad
, X.
Li
, M.
Sprinkle
, J.
Hass
, F.
Varchon
, L.
Magaud
, M. L.
Sadowski
, M.
Potemski
, G.
Martinez
, and W. A.
De Heer
, Adv. Solid State Phys.
47
, 145
(2008
).3.
C.
Berger
, Z.
Song
, T.
Li
, X.
Li
, A. Y.
Ogbazghi
, R.
Feng
, Z.
Dai
, A. N.
Marchenkov
, E. H.
Conrad
, P. N.
First
, and W. A.
de Heer
, J. Phys. Chem. B
108
, 19912
(2004
).4.
L.
Qu
, Y.
Liu
, J.-B.
Baek
, and L.
Dai
, ACS Nano
4
, 1321
(2010
).5.
F.
Wang
, G.
Liu
, S.
Rothwell
, M.
Nevius
, A.
Tejeda
, A.
Taleb-Ibrahimi
, L. C.
Feldman
, P. I.
Cohen
, and E. H.
Conrad
, Nano Lett.
13
, 4827
(2013
).6.
H. L.
Poh
, P.
Šimek
, Z.
Sofer
, and M.
Pumera
, ACS Nano
7
, 5262
(2013
).7.
L. S.
Panchakarla
, K. S.
Subrahmanyam
, S. K.
Saha
, A.
Govindaraj
, H. R.
Krishnamurthy
, U. V.
Waghmare
, and C. N. R.
Rao
, Adv. Mater.
21
, 4726
(2009
).8.
S.
Stankovich
, D. A.
Dikin
, R. D.
Piner
, K. A.
Kohlhaas
, A.
Kleinhammes
, Y.
Jia
, Y.
Wu
, S. T.
Nguyen
, and R. S.
Ruoff
, Carbon
45
, 1558
(2007
).9.
E.
Pallecchi
, M.
Ridene
, D.
Kazazis
, F.
Lafont
, F.
Schopfer
, W.
Poirier
, M. O.
Goerbig
, D.
Mailly
, and A.
Ouerghi
, Sci. Rep.
3
, 1791
(2013
).10.
C.
Mathieu
, B.
Lalmi
, T. O.
Menteş
, E.
Pallecchi
, A.
Locatelli
, S.
Latil
, R.
Belkhou
, and A.
Ouerghi
, Phys. Rev. B
86
, 035435
(2012
).11.
A.
Ouerghi
, M. G.
Silly
, M.
Marangolo
, C.
Mathieu
, M.
Eddrief
, M.
Picher
, F.
Sirotti
, S.
El Moussaoui
, and R.
Belkhou
, ACS Nano
6
, 6075
(2012
).12.
K. V.
Emtsev
, A.
Bostwick
, K.
Horn
, J.
Jobst
, G. L.
Kellogg
, L.
Ley
, J. L.
McChesney
, T.
Ohta
, S. A.
Reshanov
, J.
Röhrl
, E.
Rotenberg
, A. K.
Schmid
, D.
Waldmann
, H. B.
Weber
, and T.
Seyller
, Nature Mater.
8
, 203
(2009
).13.
M.
Hupalo
, E.
Conrad
, and M.
Tringides
, Phys. Rev. B
80
, 041401
–R
(2009
).14.
W. A.
de Heer
, C.
Berger
, M.
Ruan
, M.
Sprinkle
, X.
Li
, Y.
Hu
, B.
Zhang
, J.
Hankinson
, and E.
Conrad
, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
108
, 16900
(2011
).15.
E.
Velez-Fort
, C.
Mathieu
, E.
Pallecchi
, M.
Pigneur
, M. G.
Silly
, R.
Belkhou
, M.
Marangolo
, A.
Shukla
, F.
Sirotti
, and A.
Ouerghi
, ACS Nano
6
(12
), 10893
–10900
(2012
).16.
M. Z.
Hossain
, J. E.
Johns
, K. H.
Bevan
, H. J.
Karmel
, Y. T.
Liang
, S.
Yoshimoto
, K.
Mukai
, T.
Koitaya
, J.
Yoshinobu
, M.
Kawai
, A. M.
Lear
, L. L.
Kesmodel
, S. L.
Tait
, and M. C.
Hersam
, Nat. Chem.
4
, 305
(2012
).17.
N.
Bergeard
, M. G.
Silly
, D.
Krizmancic
, C.
Chauvet
, M.
Guzzo
, J. P.
Ricaud
, M.
Izquierdo
, L.
Stebel
, P.
Pittana
, R.
Sergo
, G.
Cautero
, G.
Dufour
, F.
Rochet
, and F.
Sirotti
, J. Synchrotron Radiat.
18
, 245
(2011
).18.
C.
Chauvet
, F.
Polack
, M. G.
Silly
, B.
Lagarde
, M.
Thomasset
, S.
Kubsky
, J. P.
Duval
, P.
Risterucci
, B.
Pilette
, I.
Yao
, N.
Bergeard
, and F.
Sirotti
, J. Synchrotron Radiat.
18
, 761
(2011
).19.
A.
Ouerghi
, R.
Belkhou
, M.
Marangolo
, M. G.
Silly
, S.
El Moussaoui
, M.
Eddrief
, L.
Largeau
, M.
Portail
, and F.
Sirotti
, Appl. Phys. Lett.
97
, 161905
(2010
).20.
M. H.
Oliveira
, T.
Schumann
, F.
Fromm
, R.
Koch
, M.
Ostler
, M.
Ramsteiner
, T.
Seyller
, J. M. J.
Lopes
, and H.
Riechert
, Carbon
52
, 83
(2013
).21.
Z.
Ni
, W.
Chen
, X.
Fan
, J.
Kuo
, T.
Yu
, A.
Wee
, and Z.
Shen
, Phys. Rev. B
77
, 115416
(2008
).22.
A. C.
Ferrari
, Solid State Commun.
143
, 47
(2007
).23.
N.
Ferralis
, R.
Maboudian
, and C.
Carraro
, Phys. Rev. Lett.
101
, 156801
(2008
).24.
M. G.
Silly
, J.
Roy
, H.
Enriquez
, P.
Soukiassian
, C.
Crotti
, S.
Fontana
, and P.
Perfetti
, J. Vac. Sci. Technol., B: Microelectron. Nanometer Struct.
22
, 2226
(2004
).25.
C.
Coletti
, K. V.
Emtsev
, A. A.
Zakharov
, T.
Ouisse
, D.
Chaussende
, and U.
Starke
, Appl. Phys. Lett.
99
, 081904
(2011
).26.
R.
Larciprete
, P.
Lacovig
, S.
Gardonio
, A.
Baraldi
, and S.
Lizzit
, J. Phys. Chem. C
116
, 9900
(2012
).27.
N. A.
Vinogradov
, K.
Schulte
, M. L.
Ng
, A.
Mikkelsen
, E.
Lundgren
, N.
Mårtensson
, and A. B.
Preobrajenski
, J. Phys. Chem. C
115
, 9568
(2011
).28.
Z.
Zhang
, H.
Chen
, C.
Xing
, M.
Guo
, F.
Xu
, X.
Wang
, H. J.
Gruber
, B.
Zhang
, and J.
Tang
, Nano Res.
4
, 599
(2011
).29.
M. R.
Alexander
, R. D.
Short
, F. R.
Jones
, W.
Michaeli
, and C. J.
Blomfield
, Appl. Surf. Sci.
137
, 179
(1999
).30.
C.
Virojanadara
and L. I.
Johansson
, Surf. Sci.
472
, L145
(2001
).31.
E.
Velez-Fort
, M. G.
Silly
, R.
Belkhou
, A.
Shukla
, F.
Sirotti
, and A.
Ouerghi
, Appl. Phys. Lett.
103
, 083101
(2013
).32.
M.
Pedio
, A.
Giglia
, N.
Mahne
, S.
Nannarone
, S.
Giovannini
, C.
Cepek
, F.
Boscherini
, R.
Carboni
, M.
Benfatto
, and S.
Della Longa
, Phys. Scr.
2005
, 308
.33.
D.
Pacilé
, M.
Papagno
, A.
Rodríguez
, M.
Grioni
, L.
Papagno
, Ç.
Girit
, J.
Meyer
, G.
Begtrup
, and A.
Zettl
, Phys. Rev. Lett.
101
, 066806
(2008
).34.
C.
Riedl
, C.
Coletti
, T.
Iwasaki
, A. A.
Zakharov
, and U.
Starke
, Phys. Rev. Lett.
103
, 246804
(2009
).35.
E.
Pallecchi
, M.
Ridene
, D.
Kazazis
, C.
Mathieu
, F.
Schopfer
, W.
Poirier
, D.
Mailly
and A.
Ouerghi
, Appl. Phys. Lett.
100
, 253109
(2012
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
