We propose to grow graphene on SiC by a direct carbon feeding through propane flow in a chemical vapor deposition reactor. X-ray photoemission and low energy electron diffraction show that propane allows to grow few-layer graphene (FLG) on 6H-SiC(0001). Surprisingly, FLG grown on (0001) face presents a rotational disorder similar to that observed for FLG obtained by annealing on (000–1) face. Thanks to a reduced growth temperature with respect to the classical SiC annealing method, we have also grown FLG/3C-SiC/Si(111) in a single growth sequence. This opens the way for large-scale production of graphene-based devices on silicon substrate.

1.
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
,
S. V.
Morozov
,
D.
Yiang
,
Y.
Zhang
,
S. V.
Dubonos
,
I. V.
Grigorieva
, and
A. A.
Firsov
,
Science
306
,
666
(
2004
).
2.
A. K.
Geim
and
K. S.
Novoselov
,
Nature Mater.
6
,
183
(
2007
).
3.
I.
Forbeaux
,
J. -M.
Themlin
, and
J. -M.
Debever
,
Phys. Rev. B
58
,
16396
(
1998
).
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.
J.
Penuelas
,
A.
Ouerghi
,
D.
Lucot
,
C.
David
,
J.
Gierak
,
H.
Estrade-Szwarckopf
, and
C.
Andreazza-Vignolle
,
Phys. Rev. B
79
,
033408
(
2009
).
6.
J. L.
Tedesco
,
G. G.
Jernigan
,
J. C.
Culbertson
,
J. K.
Hite
,
Y.
Yang
,
K. M.
Daniels
,
R. L.
Myers-Ward
,
C. R.
Eddy
, Jr.
,
J. A.
Robinson
,
K. A.
Trumbull
,
M. T.
Wetherington
,
P. M.
Campbell
, and
D. K.
Gaskill
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
222103
(
2010
).
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.
J.
Hass
,
F.
Varchon
,
J. E.
Millán-Otoya
,
M.
Sprinkle
,
N.
Sharma
,
W. A.
de Heer
,
C.
Berger
,
P. N.
First
,
L.
Magaud
, and
E. H.
Conrad
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
125504
(
2008
).
9.
J. L.
Tedesco
,
B. L.
VanMil
,
R. L.
Myers-Ward
,
J. M.
McCrate
,
S. A.
Kitt
,
P. M.
Campbell
,
G. G.
Jernigan
,
J. C.
Culbertson
,
C. R.
Eddy
, Jr.
, and
D. K.
Gaskill
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
122102
(
2009
).
10.
A.
Ouerghi
,
A.
Kahouli
,
D.
Lucot
,
M.
Portail
,
L.
Travers
,
J.
Gierak
,
J.
Penuelas
,
P.
Jegou
,
A.
Shukla
,
T.
Chassagne
, and
M.
Zielinski
,
Appl. Phys. Lett.
96
,
191910
(
2010
).
11.
V. Y.
Aristov
,
G.
Urbanik
,
K.
Kummer
,
D. V.
Vyalikh
,
O. V.
Molodtsova
,
A. B.
Preobrajenski
,
A. A.
Zakharov
,
C.
Hess
,
T.
Hänke
,
B.
Büchner
,
I.
Vobornik
,
J.
Fujii
,
G.
Panaccione
,
Y. A.
Ossipyan
, and
M.
Knupfer
,
Nano Lett.
10
,
992
(
2010
).
12.
M.
Portail
,
A.
Ouerghi
,
A.
Michon
,
S.
Vézian
,
J. C.
Arnault
,
S.
Saada
,
S.
Delclos
,
P.
Jegou
,
T.
Chassagne
, and
M.
Zielinski
, “
Investigation of the graphitization mechanism on (111) and (100) 3C-SiC/Si epilayers
” (unpublished).
13.
E.
Moreau
,
F. J.
Ferrer
,
D.
Vignaud
,
S.
Godey
, and
X.
Wallart
,
Phys. Status Solidi A
207
,
300
(
2009
).
14.
A.
Al-Temimy
,
C.
Riedl
, and
U.
Starke
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
231907
(
2010
).
15.
16.
For substrates specifications, see http://www.tankeblue.com.
17.
S.
Nishino
,
H.
Suhara
,
H.
Ono
, and
H.
Matsunami
,
Appl. Phys. Lett.
42
,
460
(
1983
).
18.
K. V.
Emtsev
,
F.
Speck
,
Th.
Seyller
,
L.
Ley
, and
J. D.
Riley
,
Phys. Rev. B
77
,
155303
(
2008
).
19.
Th.
Seyller
,
K. V.
Emtsev
,
K.
Gao
,
F.
Speck
L.
Ley
,
A.
Tadich
,
L.
Broekman
,
J. D.
Riley
,
R. C. G.
Leckey
,
O.
Rader
,
A.
Varykhalov
, and
A. M.
Shikin
,
Surf. Sci.
600
,
3906
(
2006
).
20.
K.
Luxmi
,
P. J.
Fisher
,
N.
Srivastava
,
R. M.
Feenstra
,
Y.
Sun
,
J.
Kedzierski
,
P.
Healey
, and
G.
Gu
,
Appl. Phys. Lett.
95
,
073101
(
2009
).
21.
T. L.
Chu
and
R. B.
Campbell
,
J. Electrochem. Soc.
112
,
955
(
1965
).
22.
A.
Nakajima
,
H.
Yokoya
,
Y.
Furukawa
, and
H.
Yonezu
,
J. Appl. Phys.
97
,
104919
(
2005
).
23.
Z. Y.
Xie
,
C. H.
Wei
,
L. Y.
Li
,
Q. M.
Yu
, and
J. H.
Edgar
,
J. Cryst. Growth
217
,
115
(
2000
).
24.
B. L.
VanMil
,
K. -K.
Lew
,
R. L.
Myers-Ward
,
R. T.
Holm
,
D. K.
Gaskill
,
C. R.
Eddy
, Jr.
,
L.
Wang
, and
P.
Zhao
,
J. Cryst. Growth
311
,
238
(
2009
).
25.
A. A.
Burk
and
L. B.
Rowland
,
J. Cryst. Growth
167
,
586
(
1996
).
26.
C.
Riedl
,
C.
Coletti
,
T.
Iwasaki
,
A. A.
Zakharov
, and
U.
Starke
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
246804
(
2009
).
You do not currently have access to this content.