We demonstrate the local oxidation nanopatterning of graphene films by an atomic force microscope. The technique provides a method to form insulating trenches in graphene flakes and to fabricate nanodevices with sub-nanometer precision. We demonstrate fabrication of a -wide nanoribbon and submicron size nanoring from a graphene flake. We also found that we can write either trenches or bumps on the graphene surface depending on the lithography conditions. We attribute the bumps to partial oxidation of the surface and incorporation of oxygen into the graphene lattice.
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.
Y.
Zhang
, Y.-W.
Tan
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Nature (London)
438
, 201
(2005
).3.
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
).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.
K. S.
Novoselov
, Z.
Jiang
, Y.
Zhang
, S. V.
Morozov
, H. L.
Stormer
, U.
Zeitler
, J. C.
Maan
, G. S.
Boebinger
, P.
Kim
, and A. K.
Geim
, Science
315
, 1379
(2007
).6.
A. K.
Geim
and K. S.
Novoselov
, Nat. Mater.
6
, 183
(2007
).7.
S.
Russo
, J. B.
Oostinga
, D.
Wehenkel
, H. B.
Heersche
, S. S.
Sobhani
, L. M. K.
Vandersypen
, and A. F.
Morpurgo
, Phys. Rev. B
77
, 085413
(2008
).8.
M. Y.
Han
, B.
Oezyilmaz
, Y.
Zhang
, and P.
Kim
, Phys. Rev. Lett.
98
, 206805
(2007
).9.
Z.
Chen
, Y.-M.
Lin
, M. J.
Rooks
, and P.
Physica
, Physica E (Amsterdam)
40
, 228
(2007
).10.
J. S.
Bunch
, Y.
Yaish
, M.
Brink
, K.
Bolotin
, and P. L.
McEuen
, Nano Lett.
5
, 287
(2005
).11.
C.
Stampfer
, J.
Güttinger
, F.
Molitor
, D.
Graf
, T.
Ihn
, and K.
Ensslin
, Appl. Phys. Lett.
92
, 012102
(2008
).12.
A. A.
Tseng
, A.
Notargiacomo
, and T. P.
Chen
, J. Vac. Sci. Technol. B
23
, 877
(2005
).13.
E. S.
Snow
and P. M.
Campbell
, Appl. Phys. Lett.
64
, 1932
(1994
).14.
R.
Held
, T.
Heinzel
, A. P.
Studerus
, K.
Ensslin
, and M.
Holland
, Appl. Phys. Lett.
71
, 2689
(1997
).15.
L. P.
Rokhinson
, D. C.
Tsui
, L. N.
Pfeiffer
, and K. W.
West
, Superlattices Microstruct.
32
, 99
(2002
).16.
D. H.
Kim
, J. Y.
Koo
, and J. J.
Kim
, Phys. Rev. B
68
, 113406
(2003
).17.
J. G.
Park
, C.
Zhang
, R.
Liang
, and B.
Wang
, Nanotechnology
18
, 405306
(2007
).18.
N. E.
Staley
, C. P.
Puls
, and Y.
Liu
, Phys. Rev. B
77
, 155429
(2008
).19.
D.
Graf
, F.
Molitor
, T.
Ihn
, and K.
Ensslin
, Phys. Rev. B
75
, 245429
(2007
).20.
T.
Moriki
, A.
Kanda
, T.
Sato
, H.
Miyazaki
, S.
Odaka
, Y.
Ootuka
, Y.
Aoyagi
, and K.
Tsukagoshi
, Physica E (Amsterdam)
40
, 241
(2007
).21.
P.
Recher
, B.
Trauzettel
, A.
Rycerz
, Y. M.
Blanter
, C. W. J.
Beenakker
, and A. F.
Morpurgo
, Phys. Rev. B
76
, 235404
(2007
).22.
S.
Kondo
, S.
Heike
, M.
Lutwyche
, and Y.
Wada
, J. Appl. Phys.
78
, 155
(1995
).23.
C.
Gómez-Navarro
, R. T.
Weitz
, A. M.
Bittner
, M.
Scolari
, A.
Mews
, M.
Burghard
, and K.
Kern
, Nano Lett.
7
, 3499
(2007
).24.
A. J. M.
Giesbers
, U.
Zeitler
, S.
Neubeck
, F.
Freitag
, K. S.
Novoselov
, and J. C.
Maan
, Solid State Commun.
147
, 366
(2008
).© 2008 American Institute of Physics.
2008
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.