We report on electronic properties of graphene synthesized by chemical vapor deposition (CVD) on copper then transferred to . Wafer-scale (up to 4 in.) graphene films have been synthesized, consisting dominantly of monolayer graphene as indicated by spectroscopic Raman mapping. Low temperature transport measurements are performed on microdevices fabricated from such CVD graphene, displaying ambipolar field effect (with on/off ratio and carrier mobilities up to ) and “half-integer” quantum Hall effect, a hall-mark of intrinsic electronic properties of monolayer graphene. We also observe weak localization and extract information about phase coherence and scattering of carriers.
REFERENCES
1.
A. K.
Geim
and K. S.
Novoselov
, Nature Mater.
6
, 183
(2007
).2.
A. H.
Castro Neto
, F.
Guinea
, N. M.
Peres
, K. S.
Novoselov
, and A. K.
Geim
, Rev. Mod. Phys.
81
, 109
(2009
).3.
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
).4.
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
).5.
Y.
Zhang
, Y. W.
Tan
, H. L.
Stormer
, and P.
Kim
, Nature (London)
438
, 201
(2005
).6.
W. A.
de Heer
, C.
Berger
, X.
Wu
, P. N.
First
, E. H.
Conrad
, X.
Li
, T.
Li
, M.
Sprinkle
, J.
Hass
, M. L.
Sadowski
, M.
Potemski
, and G.
Martinez
, Solid State Commun.
143
, 92
(2007
).7.
K. V.
Emtsev
, A.
Bostwick
, K.
Horn
, J.
Jobst
, G. L.
Kellogg
, L.
Ley
, J. L.
McChesney
, T.
Ohta
, S. A.
Reshanov
, J.
Röhrl
, E.
Rotenberg
, A. K.
Schmid
, D.
Waldmann
, H. B.
Weber
, and T.
Seyller
, Nature Mater.
8
, 203
(2009
).8.
C.
Oshima
and A.
Nagashima
, J. Phys.: Condens. Matter
9
, 004
(1997
).9.
J.
Wintterlin
and M. L.
Bocquet
, Surf. Sci.
603
, 1841
(2009
).10.
Q. K.
Yu
, J.
Lian
, S.
Siripongert
, H.
Li
, Y. P.
Chen
, and S. S.
Pei
, Appl. Phys. Lett.
93
, 113103
(2008
).11.
A.
Reina
, X.
Jia
, J.
Ho
, D.
Nezich
, H.
Son
, V.
Bulovic
, M. S.
Dresselhaus
, and J.
Kong
, Nano Lett.
9
, 30
(2009
).12.
K. S.
Kim
, Y.
Zhao
, H.
Jang
, S. Y.
Lee
, J. M.
Kim
, K. S.
Kim
, J. H.
Ahn
, P.
Kim
, J. Y.
Choi
, and B. H.
Hong
, Nature (London)
457
, 706
(2009
).13.
L. G.
De Arco
, Y.
Zhang
, A.
Kumar
, and C.
Zhou
, IEEE Trans. Nanotechnol.
8
, 135
(2009
).14.
H.
Cao
, Q. K.
Yu
, D.
Pandey
, D.
Zemlianov
, R.
Colby
, I.
Childres
, V.
Drachev
, E.
Stach
, J.
Lian
, H.
Li
, S. S.
Pei
, and Y. P.
Chen
, J. Appl. Phys.
107
, 044310
(2010
).15.
X.
Li
, W.
Cai
, J.
An
, S.
Kim
, J.
Nah
, D.
Yang
, R.
Piner
, A.
Velamakanni
, I.
Jung
, E.
Tutuc
, S. K.
Banerjee
, L.
Colombo
, and R. S.
Ruoff
, Science
324
, 1312
(2009
).16.
X.
Li
, W.
Cai
, L.
Colombo
, and R. S.
Ruoff
, Nano Lett.
9
, 4258
(2009
).17.
X.
Li
, Y.
Zhu
, W.
Cai
, M.
Borysiak
, B.
Han
, D.
Chen
, R. D.
Piner
, L.
Colombo
, and R. S.
Ruoff
, Nano Lett.
9
, 4359
(2009
).18.
M. P.
Levendorf
, C. S.
Ruiz-Vargas
, S.
Garg
, and J.
Park
, Nano Lett.
9
, 4479
(2009
).19.
Y.
Lee
, S.
Bae
, H.
Jang
, S.
Jang
, S. -E.
Zhu
, S. H.
Sim
, Y. I.
Song
, B. H.
Hong
, and J. -H.
Ahn
, Nano Lett.
10
, 490
(2010
).20.
See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.3371684 for synthesis details.
21.
22.
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
).23.
S.
Berciaud
, S.
Ryu
, L. E.
Brus
, and T. F.
Heinz
, Nano Lett.
9
, 346
(2009
).24.
T.
Shen
, J. J.
Gu
, M.
Xu
, Y. Q.
Wu
, M. L.
Bolen
, M. A.
Capano
, L. W.
Engel
, and P. D.
Ye
, Appl. Phys. Lett.
95
, 172105
(2009
).25.
X.
Wu
, Y.
Hu
, M.
Ruan
, N. K.
Madiomanana
, J.
Hankinson
, M.
Sprinkle
, C.
Berger
, and W. A.
de Heer
, Appl. Phys. Lett.
95
, 223108
(2009
).26.
J.
Jobst
, D.
Waldmann
, F.
Speck
, R.
Hirner
, D. K.
Maude
, T.
Seyller
, and H. B.
Weber
, arXiv:0908.1900v1 (unpublished).27.
A.
Tzalenchuk
, S.
Lara-Avila
, A.
Kalaboukhov
, S.
Paolillo
, M.
Syväjärvi
, R.
Yakimova
, O.
Kazakova
, T. J. B. M.
Janssen
, V.
Fal'ko
and S.
Kubatkin
, Nat. Nanotechnol.
5
, 186
(2010
).28.
W. J.
Beenakker
and H.
van Houten
, Quantum Transport in Semiconductor Nanostructures
(Academic
, New York
, 1991
), Vol. 44
.29.
S. V.
Morozov
, K. S.
Novoselov
, M. I.
Katsnelson
, F.
Schedin
, L. A.
Ponomarenko
, D.
Jiang
, and A. K.
Geim
, Phys. Rev. Lett.
97
, 016801
(2006
).30.
F. V.
Tikhonenko
, D. W.
Horsell
, R. V.
Gorbachev
, and A. K.
Savchenko
, Phys. Rev. Lett.
100
, 056802
(2008
).31.
D.
Ki
, D.
Jeong
, J.
Choi
, H.
Lee
, and K.
Park
, Phys. Rev. B
78
, 125409
(2008
).32.
X.
Wu
, X.
Li
, Z.
Song
, C.
Berger
, and W. A.
de Heer
, Phys. Rev. Lett.
98
, 136801
(2007
).33.
E.
McCann
, K.
Kechedzhi
, V. I.
Fal’ko
, H.
Suzuura
, T.
Ando
, and B. L.
Altshuler
, Phys. Rev. Lett.
97
, 146805
(2006
).34.
See also
S.
Bae
, H. -K.
Kim
, X.
Xu
, J.
Balakrishnan
, T.
Lei
, Y.
Il Song
, Y. -J.
Kim
, B.
Ozyilmaz
, J. -H.
Ahn
, B. -H.
Hong
, and S.
Iijima
, arXiv:0912.5485v1 (unpublished).© 2010 American Institute of Physics.
2010
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
