Low-pressure chemical vapor deposition growth of graphene on Iridium (Ir) layers epitaxially deposited on α-Al2O3 (0001) substrates was investigated. The X-ray diffraction, Raman and reflection high energy electron diffraction characterizations revealed that graphene films were epitaxially grown on Ir(111) layers, and the in-plane epitaxial relationship between graphene, Ir(111), and α-Al2O3(0001) was graphene ⟨11¯00⟩//Ir⟨112¯⟩//α-Al2O3112¯0⟩. The graphene on Ir(111) was electrochemically transferred onto SiO2/Si substrates. We also demonstrated the reuse of the Ir(111)/α-Al2O3(0001) substrates in multiple growth and transfer cycles.

1.
A. K.
Geim
and
K. S.
Novoselov
,
Nat. Mater.
6
,
183
(
2007
).
2.
X.
Li
,
W.
Cai
,
J. H.
An
,
S.
Kim
,
J.
Nah
,
D. X.
Yang
,
R.
Piner
,
A.
Velamakanni
,
I.
Jung
,
E.
Tutuc
,
S. K.
Banerjee
,
L.
Colombo
, and
R. S.
Ruoff
,
Science
324
,
1312
(
2009
).
3.
Y.
Ogawa
,
K.
Komatsu
,
K.
Kawahara
,
M.
Tsuji
,
K.
Tsukagoshi
, and
H.
Ago
,
Nanoscale
6
,
7288
(
2014
).
4.
G.-H.
Lee
,
R. C.
Cooper
,
S. J.
An
,
S.
Lee
,
A.
van der Zande
,
N.
Petrone
,
A. G.
Hammerberg
,
C.
Lee
,
B.
Crawford
,
W.
Oliver
,
J. W.
Kysar
, and
J.
Hone
,
Science
340
,
1073
(
2013
).
5.
H.
Ago
,
Y.
Ito
,
N.
Mizuta
,
K.
Yoshida
,
B.
Hu
,
C. M.
Orofeo
,
M.
Tsuji
,
K.
Ikeda
, and
S.
Mizuno
,
ACS Nano
4
,
7407
(
2010
).
6.
P. W.
Sutter
,
P. M.
Albrecht
, and
E. A.
Sutter
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
213101
(
2010
).
7.
T.
Iwasaki
,
H. J.
Park
,
M.
Konuma
,
D. S.
Lee
,
J. H.
Smet
, and
U.
Starke
,
Nano Lett.
11
,
79
(
2011
).
8.
K. M.
Reddy
,
A. D.
Gledhill
,
C.-H.
Chen
,
J. M.
Drexler
, and
N. P.
Padture
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
113117
(
2011
).
9.
A. T.
N'Diaye
,
J.
Coraux
,
T. N.
Plasa
,
C.
Busse
, and
T.
Michely
,
New J. Phys.
10
,
043033
(
2008
).
10.
E. N.
Voloshina
,
E.
Fertitta
,
A.
Garhofer
,
F.
Mittendorfer
,
M.
Fonin
,
A.
Thissen
, and
Y. S.
Dedkov
,
Sci. Rep.
3
,
1072
(
2013
).
11.
R.
Balog
,
B.
Jørgensen
,
L.
Nilsson
,
M.
Andersen
,
E.
Rienks
,
M.
Bianchi
,
M.
Fanetti
,
E.
Lægsgaard
,
A.
Baraldi
,
S.
Lizzit
,
Z.
Sljivancanin
,
F.
Besenbacher
,
B.
Hammer
,
T. G.
Pedersen
,
P.
Hofmann
, and
L.
Hornekær
,
Nat. Mater.
9
,
315
(
2010
).
12.
I.
Pletikosić
,
M.
Kralj
,
P.
Pervan
,
R.
Brako
,
J.
Coraux
,
A. T.
N'Diaye
,
C.
Busse
, and
T.
Michely
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
056808
(
2009
).
13.
E.
Satroudub
,
A.
Bostwick
,
L.
Morechini
,
S.
Nie
,
F. E.
Gabaly
,
K. F.
McCarty
, and
E.
Rotenberg
,
Phys. Rev. B
83
,
125428
(
2011
).
14.
L.
Meng
,
R.
Wu
,
H.
Zhou
,
G.
Li
,
Y.
Zhang
,
L.
Li
, and
Y.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
100
,
083101
(
2012
).
15.
C.
Vo-Van
,
A.
Kimouche
,
A.
Reserbat-Plantey
,
O.
Fruchart
,
P.
Bayyle-Guillemaud
,
N.
Bendiab
, and
J.
Coraux
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
181903
(
2011
).
16.
L.
Gao
,
W.
Ren
,
H.
Xu
,
L.
Jin
,
Z.
Wang
,
T.
Ma
,
L.-P.
Ma
,
Z.
Zhang
,
Q.
Fu
,
L.-M.
Peng
,
X.
Bao
, and
H.-M.
Cheng
,
Nat. Commun.
3
,
699
(
2012
).
17.
K.
Hayashi
,
S.
Sato
, and
N.
Yokoyama
,
Nanotechnology
24
,
025603
(
2013
).
18.
D. L.
Mafra
,
T.
Ming
, and
J.
Kong
,
Nanoscale
7
,
14807
(
2015
).
19.
Y.
Que
,
Y.
Zhang
,
Y.
Wang
,
L.
Huang
,
W.
Xu
,
J.
Tao
,
L.
Wu
,
Y.
Zhu
,
K.
Kim
,
M.
Weinl
,
M.
Schreck
,
C.
Shen
,
S.
Du
,
Y.
Liu
, and
H.-J.
Gao
,
Adv. Mater. Interface
2
,
1400543
(
2015
).
20.
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
).
21.
X.
Li
,
W.
Cai
,
L.
Colombo
, and
R. S.
Ruoff
,
Nano Lett.
9
,
4268
(
2009
).
22.
S.
Nie
,
W.
Wu
,
S.
Xing
,
Q.
Yu
,
J.
Bao
,
S.-S.
Pei
, and
K. F.
McCarty
,
New J. Phys.
14
,
093028
(
2012
).
23.
E.
Loginova
,
S.
Nie
,
K.
Thurmer
,
N. C.
Bartelt
, and
K. F.
McCarty
,
Phys. Rev. B
80
,
085430
(
2009
).
You do not currently have access to this content.