In this work, the optical response of graphene to hydrogen plasma treatment is investigated with spectroscopic ellipsometry measurements. Although the electronic transport properties and Raman spectrum of graphene change after plasma hydrogenation, ellipsometric parameters of the Si/SiO2/graphene tri-layer system do not change. This is attributed to plasma hydrogenated graphene still being electrically conductive, since the light absorption of conducting 2D materials does not depend on the electronic band structure. A change in the light transmission can only be observed when higher energy hydrogen ions (30 eV) are employed, which chemically sputter the graphene layer. An optical contrast is still apparent after sputtering due to the remaining traces of graphene and hydrocarbons on the surface. In brief, plasma treatment does not change the light transmission of graphene; and when it does, this is actually due to plasma damage rather than plasma hydrogenation.

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
669
(
2004
).
2.
A. K.
Geim
and
K. S.
Novoselov
,
Nat. Mater.
6
,
183
(
2007
).
3.
R. R.
Nair
,
W. C.
Ren
,
R.
Jalil
,
I.
Riaz
,
V. G.
Kravets
,
L.
Britnell
,
P.
Blake
,
F.
Schedin
,
A. S.
Mayorov
,
S.
Yuan
,
M. I.
Katsnelson
,
H. M.
Cheng
,
W.
Strupinski
,
L. G.
Bulusheva
,
A. V.
Okotrub
,
I. V.
Grigorieva
,
A. N.
Grigorenko
,
K. S.
Novoselov
, and
A. K.
Geim
,
Small
6
,
2877
(
2010
).
4.
J. T.
Robinson
,
J. S.
Burgess
,
C. E.
Junkermeier
,
C. S.
Badescu
,
L. T.
Reinecke
,
F. K.
Perkins
,
M. K.
Zalalutdniov
,
J. W.
Baldwin
,
J. C.
Culbertson
,
P. E.
Sheehan
, and
S. E.
Snow
,
Nano Lett.
10
,
3001
(
2010
).
5.
A. M. K.
Tahara
,
T.
Iwasaki
, and
M.
Hatano
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
163105
(
2012
).
6.
M.
Chen
,
H.
Zhou
,
C.
Qiu
,
H.
Yang
,
F.
Yu
, and
L.
Sun
,
Nanotechnology
23
,
115706
(
2012
).
7.
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
).
8.
M.
Pumera
and
C. H. A.
Wong
,
Chem. Soc. Rev.
42
,
5987
5995
(
2013
).
9.
B.
Eren
,
D.
Hug
,
L.
Marot
,
R.
Pawlak
,
M.
Kisiel
,
R.
Steiner
,
D. M.
Zumbühl
, and
E.
Meyer
,
Beilstein J. Nanotechnol.
3
,
852
(
2012
).
10.
B.
Eren
,
T.
Glatzel
,
M.
Kisiel
,
W.
Fu
,
R.
Pawlak
,
U.
Gysin
,
C.
Nef
,
L.
Marot
,
M.
Calame
,
C.
Schönenberger
, and
E.
Meyer
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
071602
(
2013
).
11.
G.
Fessler
,
B.
Eren
,
U.
Gysin
,
T.
Glatzel
, and
E.
Meyer
,
Appl. Phys. Lett.
104
,
041910
(
2014
).
12.
R. M. A.
Azzam
and
N. M.
Bashara
,
Ellipsometry and Polarized Light
(
North-Holland
,
Amsterdam
,
1986
).
13.
V. G.
Kravets
,
A. N.
Grigorenko
,
R. R.
Nair
,
P.
Blake
,
S.
Anissimova
,
K. S.
Novoselov
, and
A. K.
Geim
,
Phys. Rev. B
81
,
155413
(
2010
).
14.
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
).
15.
W.
Fu
,
C.
Nef
,
O.
Knopfmacher
,
A.
Tasarov
,
M.
Weiss
,
M.
Calame
, and
C.
Schönenberger
,
Nano Lett.
11
,
3597
(
2011
).
16.
Y.
Wang
,
X.
Xu
,
J.
Lu
,
M.
Lin
,
Q.
Bao
,
B.
Özyilmaz
, and
K. P.
Loh
,
ACS Nano
4
,
6146
(
2010
).
17.
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
).
18.
A. B.
Kuzmenko
,
E.
van Heumen
,
F.
Carbone
, and
D.
van der Marel
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
117401
(
2008
).
19.
R. R.
Nair
,
P.
Blake
,
A. N.
Grigorenko
,
K. S.
Novoselov
,
T. J.
Booth
,
T.
Stauber
,
N. M. R.
Peres
, and
A. K.
Geim
,
Science
320
,
1308
(
2008
).
20.
L.
Yang
,
J.
Deslippe
,
C. H.
Park
,
M. L.
Cohn
, and
S. G.
Louie
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
186802
(
2009
).
21.
M.
Klintenberg
,
S.
Lebègue
,
M. I.
Katsnelson
, and
O.
Eriksson
,
Phys. Rev. B
81
,
085433
(
2010
).
22.
H.
Şahin
,
C.
Ataca
, and
S.
Ciraci
,
Phys. Rev. B
81
,
205417
(
2010
).
23.
O.
Leenaerts
,
H.
Peelaers
,
A. D.
Hernández-Nieves
,
B.
Partoens
, and
F. M.
Peeters
,
Phys. Rev. B
82
,
195436
(
2010
).
24.
C.
Steinbruechel
,
J. Vac. Sci. Technol. A
3
,
1913
(
1985
).
25.
J.
Bohdansky
,
J.
Roth
, and
H. L.
Bay
,
J. Appl. Phys.
51
,
2861
(
1980
).
26.
Y.
Yamamura
and
H.
Tawara
,
At. Data Nucl. Data Tables
62
,
149
(
1996
).
27.
R.
Behrisch
and
W.
Eckstein
,
Sputtering by Particle Bombardment: Experiments and Computer Calculations from Threshold to Mev Energies
(
Springer
,
Berlin
,
2007
).
28.
J.
Roth
,
J. Nucl. Mater.
266–269
,
51
(
1999
).
29.
E.
Salonen
,
K.
Nordlund
,
J.
Keinonen
, and
C. W.
Wu
,
Phys. Rev. B
63
,
195415
(
2001
).
30.
I.
Jung
,
M.
Vaupel
,
M.
Pelton
,
R.
Piner
,
D. A.
Dikin
,
S.
Stankovich
,
J.
An
, and
R. S.
Ruoff
,
Phys. Chem. C
112
,
8499
(
2008
).
31.
L.
Gao
,
W.
Ren
,
F.
Li
, and
H.-M.
Cheng
,
ACS Nano
2
,
1625
(
2008
).
32.
I.
Jung
,
J.-S.
Rhyee
,
J. Y.
Son
,
R. S.
Ruoff
, and
K.-Y.
Rhee
,
Nanotechnology
23
,
025708
(
2012
).
33.
K. S.
Novoselov
,
D.
Jiang
,
F.
Schedin
,
T. J.
Booth
,
V. V.
Khotkevich
,
S. V.
Morozov
, and
A. K.
Geim
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
102
,
10451
(
2005
).
34.
P.
Blake
,
E. W.
Hill
,
A. H. C.
Neto
,
K. S.
Novoselov
,
D.
Jiang
,
R.
Yang
,
T. J.
Booth
, and
A. K.
Geim
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
063124
(
2007
).
You do not currently have access to this content.