We investigated Raman spectra of single-layer and multilayer graphene under ultraviolet laser excitation at the wavelength λ=325nm. It was found that while graphene’s G peak remains pronounced in UV Raman spectra, the 2D-band intensity undergoes severe quenching. The evolution of the ratio of the intensities of the G and 2D peaks, I(G)/I(2D), as the number of graphene layers n changes from n=1 to n=5, is different in UV Raman spectra from that in conventional visible Raman spectra excited at the 488 and 633 nm wavelengths. The 2D band under UV excitation shifts to larger wave numbers and is found near 2825cm1. The observed UV Raman features of graphene were explained by invoking the resonant scattering model. The obtained results contribute to the Raman nanometrology of graphene by providing an additional metric for determining the number of graphene layers and assessing its quality.

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.
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
);
Y. B.
-
Zhang
,
Y. W.
-
Tan
,
H. L.
Stormer
, and
P.
Kim
,
Nature (London)
438
,
201
(
2005
).
3.
S. V.
Morozov
,
K. S.
Novoselov
,
M. I.
Katsnelson
,
F.
Schedin
,
D. C.
Elias
,
J. A.
Jaszczak
, and
A. K.
Geim
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
016602
(
2008
);
S. V.
Morozov
,
K. S.
Novoselov
, and
A. K.
Geim
,
Phys. Usp.
51
,
744
(
2008
).
4.
K. I.
Bolotin
,
K. J.
Sikes
,
Z.
Jiang
,
M.
Klima
,
G.
Fudenberg
,
J.
Hone
,
P.
Kim
, and
H. L.
Stormer
,
Solid State Commun.
146
,
351
(
2008
).
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.
D. L.
Nika
,
E. P.
Pokatilov
,
A. S.
Askerov
, and
A. A.
Balandin
,
Phys. Rev. B
79
,
155413
(
2009
);
D. L.
Nika
,
S.
Ghosh
,
E. P.
Pokatilov
, and
A. A.
Balandin
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
203103
(
2009
).
8.
L. A.
Ponomarenko
,
F.
Schedin
,
M. I.
Katsnelson
,
R.
Yang
,
E. W.
Hill
,
K. S.
Novoselov
, and
A. K.
Geim
,
Science
320
,
356
(
2008
).
9.
O. V.
Yazyev
and
M. I.
Katsnelson
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
047209
(
2008
).
10.
Q.
Shao
,
G.
Liu
,
D.
Teweldebrhan
,
A. A.
Balandin
,
S.
Rumyantsev
,
M.
Shur
, and
D.
Yan
,
IEEE Electron Device Lett.
30
,
288
(
2009
).
11.
Q.
Shao
,
G.
Liu
,
D.
Teweldebrhan
, and
A. A.
Balandin
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
202108
(
2008
).
12.
F.
Schedin
,
A. K.
Geim
,
S. V.
Morozov
,
E. W.
Hill
,
P.
Blake
,
M. I.
Katsnelson
, and
K. S.
Novoselov
,
Nature Mater.
6
,
652
(
2007
).
13.
C.
Berger
,
Z.
Song
,
T.
Li
,
X.
Li
,
A. Y.
Ogbazghi
,
R.
Feng
,
Z.
Dai
,
A. N.
Marchenkov
,
E. H.
Conrad
,
P. N.
First
, and
W. A.
de Heer
,
J. Phys. Chem. B
108
,
19912
(
2004
).
14.
F.
Parvizi
,
D.
Teweldebrhan
,
S.
Ghosh
,
I.
Calizo
,
A. A.
Balandin
,
H.
Zhu
, and
R.
Abbaschian
,
Micro & Nano Lett. IET
3
,
29
(
2008
).
15.
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
).
16.
A. N.
Sidorov
,
M. M.
Yazdanpanah
,
R.
Jalilian
,
P. J.
Ouseph
,
R. W.
Cohn
, and
G. U.
Sumanasekera
,
Nanotechnology
18
,
135301
(
2007
).
17.
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
).
18.
A.
Gupta
,
G.
Chen
,
P.
Joshi
,
S.
Tadigadapa
, and
P. C.
Eklund
,
Nano Lett.
6
,
2667
(
2006
).
19.
I.
Calizo
,
A. A.
Balandin
,
W.
Bao
,
F.
Miao
, and
C. N.
Lau
,
Nano Lett.
7
,
2645
(
2007
);
I.
Calizo
,
F.
Miao
,
W.
Bao
,
C. N.
Lau
, and
A. A.
Balandin
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
071913
(
2007
).
20.
D.
Graf
,
F.
Molitor
,
K.
Ensslin
,
C.
Stampfer
,
A.
Jungen
,
C.
Hierold
, and
L.
Wirtz
,
Nano Lett.
7
,
238
(
2007
).
21.
E. A.
Obraztsova
,
A. V.
Osadchy
,
E. D.
Obraztsova
,
S.
Lefrant
, and
I. V.
Yaminsky
,
Phys. Status Solidi B
245
,
2055
(
2008
).
22.
M. S.
Dresselhaus
and
P. C.
Eklund
,
Adv. Phys.
49
,
705
(
2000
).
23.
M. S.
Dresselhaus
,
G.
Dresselhaus
,
R.
Saito
, and
A.
Jorio
,
Phys. Rep.
409
,
47
(
2005
).
24.
S.
Pisana
,
M.
Lazzeri
,
C.
Casiraghi
,
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
,
A. C.
Ferrari
, and
F.
Mauri
,
Nature Mater.
6
,
198
(
2007
).
25.
D.
Teweldebrhan
and
A. A.
Balandin
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
013101
(
2009
).
26.
I.
Calizo
,
W.
Bao
,
F.
Miao
,
C. N.
Lau
, and
A. A.
Balandin
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
201904
(
2007
).
27.
I.
Calizo
,
D.
Teweldebrhan
,
W.
Bao
,
F.
Miao
,
C. N.
Lau
, and
A. A.
Balandin
,
J. Phys.: Condens. Matter
109
,
012008
(
2008
).
28.
T. R.
Ravindran
,
B. R.
Jackson
, and
J. V.
Badding
,
Chem. Mater.
13
,
4187
(
2001
).
29.
D.
Gruen
,
Annu. Rev. Mater. Sci.
29
,
211
(
1999
).
30.
A. C.
Ferrari
,
Solid State Commun.
143
,
47
(
2007
).
31.
A. V.
Baranov
,
A. N.
Bekhterev
,
Y. S.
Bobovich
, and
V. I.
Petrov
,
Opt. Spektrosk.
62
,
1036
(
1987
).
32.
R.
Saito
,
G.
Dresseulhaus
, and
M. S.
Dresseulhaus
,
Physical Properties of Carbon Nanotubes
(
World Scientific
,
Singapore
,
1998
).
33.
C.
Thomson
and
S.
Reich
,
Phys. Rev. Lett.
85
,
5214
(
2000
).
34.
D. M.
Basko
,
Phys. Rev. B
76
,
081405
(R) (
2007
);
35.
L. G.
Cancado
,
A.
Reina
,
J.
Kong
, and
M. S.
Dresselhaus
,
Phys. Rev. B
77
,
245408
(
2008
).
36.
C.
Casiraghi
,
S.
Pisana
,
K. S.
Novoselov
,
A. K.
Geim
, and
A. C.
Ferrari
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
233108
(
2007
).
37.
Y.
Wang
,
D. C.
Alsmeyer
, and
R. L.
McCreery
,
Chem. Mater.
2
,
557
(
1990
).
38.
M. J.
Matthews
,
M. A.
Pimenta
,
G.
Dresselhaus
,
M. S.
Dresselhaus
, and
M.
Endo
,
Phys. Rev. B
59
,
R6585
(
1999
).
39.
M.
Cardona
and
R.
Merlin
,
Light Scattering in Solids
(
Springer
,
New York
,
2007
).
You do not currently have access to this content.