We report radio frequency (rf) electrical readout of graphene mechanical resonators. The mechanical motion is actuated and detected directly by using a vector network analyzer, employing a local gate to minimize parasitic capacitance. A resist-free doubly clamped sample with resonant frequency 34MHz, quality factor 10000 at 77 K, and signal-to-background ratio of over 20 dB is demonstrated. In addition to being over two orders of magnitude faster than the electrical rf mixing method, this technique paves the way for use of graphene in rf devices such as filters and oscillators.

K. C.
Schwab
and
M. L.
Roukes
,
Phys. Today
58
(
7
),
36
(
2005
).
2.
C. T. C.
Nguyen
,
L. P. B.
Katehi
, and
G. M.
Rebeiz
,
Proc. IEEE
86
,
1756
(
1998
).
3.
J. S.
Bunch
,
A. M.
van der Zande
,
S. S.
Verbridge
,
I. W.
Frank
,
D. M.
Tanenbaum
,
J. M.
Parpia
,
H. G.
Craighead
, and
P. L.
McEuen
,
Science
315
,
490
(
2007
).
4.
D.
Garcia-Sanchez
,
A. M.
van der Zande
,
A. S.
Paulo
,
B.
Lassagne
,
P. L.
McEuen
, and
A.
Bachtold
,
Nano Lett.
8
,
1399
(
2008
).
5.
A.
Husain
,
J.
Hone
,
H. W. C.
Postma
,
X. M. H.
Huang
,
T.
Drake
,
M.
Barbic
,
A.
Scherer
, and
M. L.
Roukes
,
Appl. Phys. Lett.
83
,
1240
(
2003
).
6.
M.
Li
,
H. X.
Tang
, and
M. L.
Roukes
,
Nat. Nanotechnol.
2
,
114
(
2007
).
7.
R. G.
Knobel
and
A. N.
Cleland
,
Nature (London)
424
,
291
(
2003
).
8.
M.
Poggio
,
M. P.
Jura
,
C. L.
Degen
,
M. A.
Topinka
,
H. J.
Mamin
,
D.
Goldhaber-Gordon
, and
D.
Rugar
,
Nat. Phys.
4
,
635
(
2008
).
9.
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]
C.
Lee
,
X. D.
Wei
,
J. W.
Kysar
, and
J.
Hone
,
Science
321
,
385
(
2008
).
[PubMed]
10.
V.
Sazonova
,
Y.
Yaish
,
H.
Ustunel
,
D.
Roundy
,
T. A.
Arias
, and
P. L.
McEuen
,
Nature (London)
431
,
284
(
2004
);
A. K.
Hüttel
,
G. A.
Steele
,
B.
Witkamp
,
M.
Poot
,
L. P.
Kouwenhoven
, and
H. S. J.
van der Zant
,
Nano Lett.
9
,
2547
(
2009
).
[PubMed]
11.
C. Y.
Chen
,
S.
Rosenblatt
,
K. I.
Bolotin
,
W.
Kalb
,
P.
Kim
,
I.
Kymissis
,
H. L.
Stormer
,
T. F.
Heinz
, and
J.
Hone
,
Nat. Nanotechnol.
4
,
861
(
2009
).
12.
X. L.
Feng
,
C. J.
White
,
A.
Hajimiri
, and
M. L.
Roukes
,
Nat. Nanotechnol.
3
,
342
(
2008
).
13.
P.
Blake
,
E. W.
Hill
,
A. H. C.
Neto
,
K. S.
Novoselov
,
D.
Jiang
,
R.
Yang
,
T. J.
Booth
, and
A. K.
Geim
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
063124
(
2007
).
14.
K. L.
Ekinci
,
Y. T.
Yang
,
X. M. H.
Huang
, and
M. L.
Roukes
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
2253
(
2002
).
15.
V.
Singh
,
S.
Sengupta
,
H. S.
Solanki
,
R.
Dhall
,
A.
Allain
,
S.
Dhara
,
P.
Pant
, and
M. M.
Deshmukh
,
Nanotechnology
21
,
165204
(
2010
).
16.
R.
Garg
and
I. J.
Bahl
,
IEEE Trans. Microwave Theory Tech.
27
,
700
(
1979
).
17.
H. C.
Nathanson
,
W. E.
Newell
,
R. A.
Wickstrom
, and
J. R.
Davis
,
IEEE Trans. Electron Devices
14
,
117
(
1967
).
18.
D.
Weinstein
and
S. A.
Bhave
,
Nano Lett.
10
,
1234
(
2010
).
19.
X. M. H.
Huang
,
C. A.
Zorman
,
M.
Mehregany
, and
M. L.
Roukes
,
Nature (London)
421
,
496
(
2003
).
You do not currently have access to this content.