The authors report micro-Raman investigation of changes in the single and bilayer graphene crystal lattice induced by the low and medium energy electron-beam irradiation (5–20 keV). It was found that the radiation exposures result in the appearance of the strong disorder band around , indicating damage to the lattice. The and peak evolution with increasing radiation dose follows the amorphization trajectory, which suggests graphene’s transformation to the nanocrystalline and then to amorphous form. The results have important implications for graphene characterization and device fabrication, which rely on the electron microscopy and focused ion beam processing.
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
);
[PubMed]
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
);A. K.
Geim
and K. S.
Novoselov
, Nature Mater.
6
, 183
(2007
).2.
Y. B.
Zhang
, Y. W.
Tan
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Nature (London)
438
, 201
(2005
).3.
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
);
[PubMed]
S.
Stankovich
, D. A.
Dikin
, G. H. B.
Dommett
, K. M.
Kohlhaas
, E. J.
Zimney
, E. A.
Stach
, R. D.
Piner
, S. T.
Nguyen
, and R. S.
Ruoff
, Nature (London)
442
, 282
(2006
).4.
V. M.
Pereira
, F.
Guinea
, J. M. B.
Lopes dos Santos
, N. M. R.
Peres
, and A. H.
Castro Neto
, Phys. Rev. Lett.
96
, 036801
(2006
).5.
A. A.
Balandin
, S.
Ghosh
, W.
Bao
, I.
Calizo
, D.
Teweldebrhan
, F.
Miao
, and C. N.
Lau
, Nano Lett.
8
, 902
(2008
).6.
S.
Ghosh
, I.
Calizo
, D.
Teweldebrhan
, E. P.
Pokatilov
, D. L.
Nika
, A. A.
Balandin
, W.
Bao
, F.
Miao
, and C. N.
Lau
, Appl. Phys. Lett.
92
, 151911
(2008
).7.
M.
Takeuchi
, S.
Muto
, T.
Tanabe
, S.
Arai
, and T.
Kuroyanagi
, Philos. Mag. A
76
, 691
(1997
).8.
K.
Niwase
, Philos. Mag. Lett.
82
, 401
(2002
).9.
M.
Zaiser
and F.
Banhart
, Phys. Rev. Lett.
79
, 3680
(1997
).10.
R.
Brunetto
, G.
Baratta
, and G.
Strazzulla
, J. Appl. Phys.
96
, 380
(2004
).11.
G.
Compagnini
and G.
Baratta
, Appl. Phys. Lett.
61
, 1796
(1992
).12.
F.
Parvizi
, D.
Teweldebrhan
, S.
Ghosh
, I.
Calizo
, A. A.
Balandin
, H.
Zhu
, and R.
Abbaschian
, Micro & Nano Lett.
3
, 29
(2008
).13.
A. C.
Ferrari
, J. C.
Meyers
, V.
Scardaci
, C.
Casiraghi
, M.
Lazzeri
, F.
Mauri
, P.
Piscanec
, D.
Jiang
, K. S.
Novoselov
, S.
Roth
, and A. K.
Geim
, Phys. Rev. Lett.
97
, 187401
(2006
).14.
I.
Calizo
, F.
Miao
, W.
Bao
, C. N.
Lau
, and A. A.
Balandin
, Appl. Phys. Lett.
91
, 071913
(2007
);I.
Calizo
, W.
Bao
, F.
Maio
, C. N.
Lau
, and A. A.
Balandin
, Appl. Phys. Lett.
91
, 201904
(2007
).15.
I.
Calizo
, D.
Teweldebrhan
, W.
Bao
, F.
Miao
, C. N.
Lau
, and A. A.
Balandin
, J. Phys. C
109
, 012008
(2008
);Q.
Shao
, G.
Liu
, D.
Teweldebrhan
, and A. A.
Balandin
, Appl. Phys. Lett.
92
, 202108
(2008
).16.
I.
Calizo
, A. A.
Balandin
, W.
Bao
, F.
Miao
, and C. N.
Lau
, Nano Lett.
7
, 2645
(2007
).17.
A. V.
Baranov
, A. N.
Bekhterev
, Y. S.
Bobovich
, and V. I.
Petrov
, Opt. Spektrosk.
62
, 1036
(1987
).18.
C.
Thomsen
and S.
Reich
, Phys. Rev. Lett.
85
, 5214
(2000
).19.
R. J.
Nemanich
and S. A.
Solin
, Phys. Rev. B
20
, 392
(1979
).20.
A. C.
Ferrari
and J.
Robertson
, Phys. Rev. B
61
, 14095
(2000
);A. C.
Ferrari
and J.
Robertson
, Phys. Rev. B
64
, 075414
(2001
).21.
A.
Ferrari
, Solid State Commun.
143
, 47
(2007
).22.
B. W.
Smith
and D. E.
Luzzi
, J. Appl. Phys.
90
, 3509
(2001
).23.
D.
Lin-Vien
, N. B.
Colthurp
, W. G.
Fateley
, and J. G.
Grasselli
, The Handbook of Infrared and Raman Characteristic Frequencies of Organic Molecules
(Academic
, New York
, 1991
).24.
F.
Tuinstra
and J. L.
Koening
, J. Chem. Phys.
53
, 1126
(1970
).25.
K.
Sinha
and J.
Menendez
, Phys. Rev. B
41
, 10845
(1990
).26.
S.
Suzuki
, K.
Kanzaki
, Y.
Homma
, and S.
Fukuba
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2
43
, L1118
(2004
).27.
T. D.
Yuzvinsky
, A. M.
Fennimore
, W.
Mickelson
, C.
Esquivias
, and Z.
Zettl
, Appl. Phys. Lett.
86
, 053109
(2005
).28.
M.
Shamsa
, W. L.
Liu
, A. A.
Balandin
, C.
Casiraghi
, W. I.
Milne
, and A. C.
Ferrari
, Appl. Phys. Lett.
89
, 161921
(2006
).© 2009 American Institute of Physics.
2009
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.