A multilayer graphene nanoribbon (GNR) less than 20 nm wide was synthesized by overlayer growth of graphene on a GNR template. First, very narrow template GNRs with widths of approximately 10 nm were prepared by unzipping from double-walled carbon nanotubes. Additional 4–5 layers of graphene were then formed on the pristine GNR template by chemical vapor deposition. Raman spectroscopy revealed that the synthesized multilayer GNR had turbostratic stacking without any structural correlation between the graphene layers. A large on/off ratio and a high on-current were observed in field effect transistors fabricated using the synthesized multilayer GNR channel.
References
1.
X. R.
Wang
, Y. J.
Ouyang
, X. L.
Li
, H. L.
Wang
, J.
Guo
, and H. J.
Dai
, Phys. Rev. Lett.
100
, 206803
(2008
).2.
X. L.
Li
, X. R.
Wang
, L.
Zhang
, S. W.
Lee
, and H. J.
Dai
, Science
319
, 1229
(2008
).3.
L.
Yang
, C. H.
Park
, Y. W.
Son
, M. L.
Cohen
, and S. G.
Louie
, Phys. Rev. Lett.
99
, 186801
(2007
).4.
S. B.
Kumar
and J.
Guo
, Appl. Phys. Lett.
98
, 263105
(2011
).5.
N.
Kharche
, Y.
Zhou
, K. P.
O'Brien
, S.
Kar
, and S. K.
Nayak
, ACS Nano
5
, 6096
(2011
).6.
A. A.
Avetisyan
, B.
Partoens
, and F. M.
Peeters
, Phys. Rev. B
81
, 115432
(2010
).7.
S.
Latil
, V.
Meunier
, and L.
Henrard
, Phys. Rev. B
76
, 201402
(2007
).8.
A. K.
Nishad
and R.
Sharma
, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.
20
, 17
(2014
).9.
B.
Obradovic
, R.
Kotlyar
, F.
Heinz
, P.
Matagne
, T.
Rakshit
, M. D.
Giles
, M. A.
Stettler
, and D. E.
Nikonov
, Appl. Phys. Lett.
88
, 142102
(2014
).10.
Y. J.
Ouyang
, H. J.
Dai
, and J.
Guo
, Nano Res.
3
, 8
(2010
).11.
S. R.
Dhakate
, N.
Chauhan
, S.
Sharma
, and R. B.
Mathur
, Carbon
49
, 4170
(2011
).12.
A. L.
Elias
, A. R.
Botello-Mendez
, D.
Meneses-Rodriguez
, V. J.
Gonzalez
, D.
Ramirez-Gonzalez
, L.
Ci
, E.
Munoz-Sandoval
, P. M.
Ajayan
, H.
Terrones
, and M.
Terrones
, Nano Lett.
10
, 366
(2010
).13.
T.
Kato
and R.
Hatakeyama
, Nat. Nanotechnol.
7
, 651
(2012
).14.
H.
Suzuki
, T.
Kaneko
, Y.
Shibuta
, M.
Ohno
, Y.
Maekawa
, and T.
Kato
, Nat. Commun.
7
, 11797
(2016
).15.
S.
Masubuchi
, M.
Ono
, K.
Yoshida
, K.
Hirakawa
, and T.
Machida
, Appl. Phys. Lett.
94
, 082107
(2009
).16.
A.
Radocea
, T.
Sun
, T. H.
Vo
, A.
Sinitskii
, N. R.
Aluru
, and J. W.
Lyding
, Nano Lett.
17
, 170
(2017
).17.
D. V.
Kosynkin
, A. L.
Higginbotham
, A.
Sinitskii
, J. R.
Lomeda
, A.
Dimiev
, B. K.
Price
, and J. M.
Tour
, Nature
458
, 872
(2009
).18.
H.
Tanaka
, R.
Arima
, M.
Fukumori
, D.
Tanaka
, R.
Negishi
, Y.
Kobayashi
, S.
Kasai
, T. K.
Yamada
, and T.
Ogawa
, Sci. Rep.
5
, 12341
(2015
).19.
R.
Negishi
, H.
Hirano
, Y.
Ohno
, K.
Maehashi
, K.
Matsumoto
, and Y.
Kobayashi
, Thin Solid Films
519
, 6447
(2011
).20.
R.
Negishi
, H.
Hirano
, Y.
Ohno
, K.
Haehashi
, K.
Matsumoto
, and Y.
Kobayashi
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
50
, 06GE04
(2011
).21.
L. Y.
Jiao
, X. R.
Wang
, G.
Diankov
, H. L.
Wang
, and H. J.
Dai
, Nat. Nanotechnol.
5
, 321
(2010
).22.
R.
Negishi
, Y.
Ohno
, K.
Maehashi
, K.
Matsumoto
, and Y.
Kobayashi
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
51
, 06FD03
(2012
).23.
Z. G.
Cheng
, Q. Y.
Zhou
, C. X.
Wang
, Q. A.
Li
, C.
Wang
, and Y.
Fang
, Nano Lett.
11
, 767
(2011
).24.
C. H.
Lui
, L.
Liu
, K. F.
Mak
, G. W.
Flynn
, and T. F.
Heinz
, Nature
462
, 339
(2009
).25.
D.
Graf
, F.
Molitor
, K.
Ensslin
, C.
Stampfer
, A.
Jungen
, C.
Hierold
, and L.
Wirtz
, Nano Lett.
7
, 238
(2007
).26.
L. M.
Malard
, J.
Nilsson
, D. C.
Elias
, J. C.
Brant
, F.
Plentz
, E. S.
Alves
, A. H.
Castro
, and M. A.
Pimenta
, Phys. Rev. B
76
, 201401(R)
(2007
).27.
L. M.
Malard
, M. A.
Pimenta
, G.
Dresselhaus
, and M. S.
Dresselhaus
, Phys. Rep.
473
, 51
(2009
).28.
L. Y.
Jiao
, L.
Zhang
, X. R.
Wang
, G.
Diankov
, and H. J.
Dai
, Nature
458
, 877
(2009
).29.
L. G.
Cancado
, K.
Takai
, T.
Enoki
, M.
Endo
, Y. A.
Kim
, H.
Mizusaki
, N. L.
Speziali
, A.
Jorio
, and M. A.
Pimenta
, Carbon
46
, 272
(2008
).30.
R.
Negishi
, M.
Akabori
, T.
Ito
, Y.
Watanabe
, and Y.
Kobayashi
, Sci. Rep.
6
, 28936
(2016
).31.
R.
Negishi
and Y.
Kobayashi
, Appl. Phys. Lett.
105
, 253502
(2014
).32.
X. R.
Wang
, Y. J.
Ouyang
, L. Y.
Jiao
, H. L.
Wang
, L. M.
Xie
, J.
Wu
, J.
Guo
, and H. J.
Dai
, Nat. Nanotechnol.
6
, 563
(2011
).33.
K.
Nagashio
, T.
Nishimura
, K.
Kita
, and A.
Toriumi
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
49
, 051304
(2010
).34.
Y.
Sui
and J.
Appenzeller
, Nano Lett.
9
, 2973
(2009
).35.
M. Y.
Han
, B.
Ozyilmaz
, Y. B.
Zhang
, and P.
Kim
, Phys. Rev. Lett.
98
, 206805
(2007
).© 2017 Author(s).
2017
Author(s)
You do not currently have access to this content.
