We investigate the growth of MgO films on graphene by molecular beam epitaxy and find that surface diffusion promotes a rough morphology. To reduce the mobility of surface atoms, the graphene surface is dressed by Ti atoms prior to MgO deposition. With as little as 0.5 ML (monolayer) of Ti, the MgO overlayer becomes atomically smooth. Furthermore, no aggregation of MgO is observed at the edges of the graphene sheet. These results are important for the fabrication of nanoscale electronic and spintronic devices.
REFERENCES
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
(2004
).2.
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 (London)
438
, 197
(2005
).3.
Y.
Zhang
, Y.-W.
Tan
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Nature (London)
438
, 201
(2005
).4.
C.
Berger
, Z.
Song
, X.
Li
, X.
Wu
, N.
Brown
, C.
Naud
, D.
Mayou
, T.
Li
, J.
Hass
, A. N.
Marchenkov
, E. H.
Conrad
, P. N.
First
, and W. A.
de Heer
, Science
312
, 1191
(2006
).5.
A. K.
Geim
and K. S.
Novoselov
, Nature Mater.
6
, 183
(2007
).6.
N.
Tombros
, C.
Jozsa
, M.
Popinciuc
, H. T.
Jonkman
, and B. J.
Van Wees
, Nature (London)
448
, 571
(2007
).7.
M. C.
Lemme
, T. J.
Echtermeyer
, M.
Baus
, and H.
Kurz
, IEEE Electron Device Lett.
28
, 282
(2007
).8.
Y. Q.
Wu
, P. D.
Ye
, M. A.
Capano
, Y.
Xuan
, Y.
Sui
, M.
Qi
, J. A.
Cooper
, T.
Shen
, D.
Pandey
, G.
Prakash
, and R.
Reifenberger
, Appl. Phys. Lett.
92
, 092102
(2008
).9.
J. R.
Williams
, L.
DiCarlo
, and C. M.
Marcus
, Science
317
, 638
(2007
).10.
B.
Özyilmaz
, P.
Jarillo-Herrero
, D.
Efetov
, D. A.
Abanin
, L. S.
Levitov
, and P.
Kim
, Phys. Rev. Lett.
99
, 166804
(2007
).11.
B.
Lee
, S. Y.
Park
, H. C.
Kim
, K. J.
Cho
, E. M.
Vogel
, M. J.
Kim
, R. M.
Wallace
, and J.
Kim
, Appl. Phys. Lett.
92
, 203102
(2008
).12.
X.
Wang
, S. M.
Tabakman
, and H.
Dai
, J. Am. Chem. Soc.
130
, 8152
(2008
).13.
G.
Liu
, J.
Velasco
Jr., W.
Bao
, and C. N.
Lau
, Appl. Phys. Lett.
92
, 203103
(2008
).14.
R. V.
Gorbachev
, A. S.
Mayorov
, A. K.
Savchenko
, D. W.
Horsell
, and F.
Guinea
, Nano Lett.
8
, 1995
(2008
).15.
B.
Huard
, J. A.
Sulpizio
, N.
Stander
, K.
Todd
, B.
Yang
, and D.
Goldhaber-Gordon
, Phys. Rev. Lett.
98
, 236803
(2007
).16.
G.
Schmidt
, D.
Ferrand
, L. W.
Molenkamp
, A. T.
Filip
, and B. J.
van Wees
, Phys. Rev. B
62
, R4790
(2000
).17.
E. I.
Rashba
, Phys. Rev. B
62
, R16267
(2000
).18.
A.
Fert
and H.
Jaffres
, Phys. Rev. B
64
, 184420
(2001
).19.
C.
Binns
, S. H.
Baker
, C.
Demangeat
, and J. C.
Parlebas
, Surf. Sci. Rep.
34
, 105
(1999
).20.
N.
Tombros
, S.
Tanabe
, A.
Veligura
, C.
Jozsa
, M.
Popinciuc
, H. T.
Jonkman
, and B. J.
van Wees
, Phys. Rev. Lett.
101
, 046601
(2008
).21.
W. H.
Wang
, K.
Pi
, Y.
Li
, Y. F.
Chiang
, P.
Wei
, J.
Shi
, and R. K.
Kawakami
, Phys. Rev. B
77
, 020402
(R) (2008
).22.
F.
Miao
, S.
Wijeratne
, Y.
Zhang
, U. C.
Coskun
, W.
Bao
, and C. N.
Lau
, Science
317
, 1530
(2007
).23.
M.
Suleman
and E. B.
Pattinson
, Surf. Sci.
35
, 75
(1973
).24.
L.
Bardotti
, P.
Jensen
, A.
Hoareau
, M.
Treilleux
, and B.
Cabaud
, Phys. Rev. Lett.
74
, 4694
(1995
).25.
G. M.
Francis
, L.
Kuipers
, J. R. A.
Cleaver
, and R. E.
Palmer
, J. Appl. Phys.
79
, 2942
(1996
).26.
S. W.
Poon
, J. S.
Pan
, and E. S.
Tok
, Phys. Chem. Chem. Phys.
8
, 3326
(2006
).27.
I.
Vaquila
, M. C. G.
Passeggi
Jr., and J.
Ferron
, Phys. Rev. B
55
, 13925
(1997
).© 2008 American Institute of Physics.
2008
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
