journal article·2008-12-23

Bottom-up Growth of Epitaxial Graphene on 6H-SiC(0001)

Han Huang, Wei Chen, Shi Chen, Andrew Thye Shen Wee

ACS Nano· Volume 2· Issue 12
Publisher page

Abstract

We use in situ low temperature scanning tunneling microscopy (STM) to investigate the growth mechanism of epitaxial graphene (EG) thermally grown on Si-terminated 6H-SiC(0001). Our detailed study of the transition from monolayer EG to trilayer EG reveals that EG adopts a bottom-up growth mechanism. The thermal decomposition of one single SiC bilayer underneath the EG layers causes the accumulation of carbon atoms to form a new graphene buffer layer at the EG/SiC interface. Atomically resolved STM images show that the top EG layer is physically continuous across the boundaries between the monolayer and bilayer EG regions and between the bilayer and trilayer EG regions.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Graphene research and applications · Carbon Nanotubes in Composites · Surface and Thin Film Phenomena

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Physics, National University of Singapore, 2 Science Drive 3, 117542, Singapore

Department of Chemistry, National University of Singapore, 3 Science Drive 3, 117543, Singapore

References (54)

Show source-provided references
1. Geim A. K. · Nat. Mater. · 2007 · 6 · 18310.1038/nmat1849 ↗
2. Geim A. K. · Phys. Today · 2007 · 60 · 3510.1063/1.2774096 ↗
3. Novoselov K. S. · Nature · 2005 · 438 · 19710.1038/nature04233 ↗
4. Novoselov K. S. · Science · 2004 · 306 · 66610.1126/science.1102896 ↗
5. Zhang Y. B. · Nature · 2005 · 438 · 20110.1038/nature04235 ↗
6. Schedin F. · Nat. Mater. · 2007 · 6 · 65210.1038/nmat1967 ↗
7. Novoselov K. S. · Science · 2007 · 315 · 137910.1126/science.1137201 ↗
8. Tombros N. · Nature · 2007 · 448 · 57110.1038/nature06037 ↗
9. Dresselhaus M. S. · Adv. Phys. · 2002 · 51 · 110.1080/00018730110113644 ↗
10. Li X. L. · Science · 2008 · 319 · 122910.1126/science.1150878 ↗
11. Berger C. · Science · 2006 · 312 · 119110.1126/science.1125925 ↗
12. Berger C. · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 1991210.1021/jp040650f ↗
13. Ferralis N. · Phys. Rev. Lett. · 2008 · 101 · 156801-110.1103/PhysRevLett.101.156801 ↗
14. Emtsev, K. V.; Bostwick, A.; Horn, K.; Kellogg, G. L.; Ley, L.; McChesney, J. L.; Ohta, T.; Reshanov, S. A.; Rotenberg, E.; Schmid, A. K.et al.Atmospheric Pressure Graphitization of SiC(0001)—A Route towards Wafer-Size Graphene Layers.arXiv:0808.1222v1,arXiv.orge-Print archive;http://lanl.arxiv.org/abs/0808.1222,2008.
15. Dedkov Y. S. · Phys. Rev. Lett. · 2008 · 100 · 107602-110.1103/PhysRevLett.100.107602 ↗
16. Nagashima A. · Phys. Rev. B · 1994 · 50 · 1748710.1103/PhysRevB.50.17487 ↗
17. Dedkov Y. S. · Phys. Rev. B · 2001 · 64 · 035405-110.1103/PhysRevB.64.035405 ↗
18. Coraux J. · Nano. Lett. · 2008 · 8 · 56510.1021/nl0728874 ↗
19. N’Diaye A. T. · Phys. Rev. Lett. · 2006 · 97 · 215501-110.1103/PhysRevLett.97.215501 ↗
20. Sutter P. W. · Nat. Mater. · 2008 · 7 · 40610.1038/nmat2166 ↗
21. Marchini S. · Phys. Rev. B · 2007 · 76 · 075429-110.1103/PhysRevB.76.075429 ↗
22. Wu Y. Q. · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 92 · 092102-1
23. Bolotin K. I. · Solid State Commun. · 2008 · 146 · 35110.1016/j.ssc.2008.02.024 ↗
24. Du X. · Nat. Nanotechnol. · 2008 · 3 · 49110.1038/nnano.2008.199 ↗
25. van Bommel A. J. · Surf. Sci. · 1975 · 48 · 46310.1016/0039-6028(75)90419-7 ↗
26. Johansson L. I. · Phys. Rev. B · 1996 · 53 · 1379310.1103/PhysRevB.53.13793 ↗
27. Owman F. · Surf. Sci. · 1996 · 369 · 12610.1016/S0039-6028(96)00919-3 ↗
28. Forbeaux I. · Phys. Rev. B · 1998 · 58 · 1639610.1103/PhysRevB.58.16396 ↗
29. Mattausch A. · Phys. Rev. Lett. · 2007 · 99 · 076802-110.1103/PhysRevLett.99.076802 ↗
30. Kim S. · Phys. Rev. Lett. · 2008 · 100 · 176802-1
31. Kusunoki M. · Appl. Phys. Lett. · 2000 · 77 · 53110.1063/1.127034 ↗
32. Wang Z. · J. Phys. Chem. C · 2007 · 111 · 1296010.1021/jp072208d ↗
33. Goknur Cambaz Z. · Carbon · 2008 · 46 · 84110.1016/j.carbon.2008.02.013 ↗
34. Chen W. · Surf. Sci. · 2005 · 596 · 17610.1016/j.susc.2005.09.013 ↗
35. Riedl C. · Phys. Rev. B · 2007 · 76 · 245406-110.1103/PhysRevB.76.245406 ↗
36. Lauffer P. · Phys. Rev. B · 2008 · 77 · 155426-110.1103/PhysRevB.77.155426 ↗
37. Brar V. W. · Appl. Phys. Lett. · 2007 · 91 · 122102-1
38. Filleter T. · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 93 · 133117-110.1063/1.2993341 ↗
39. Tomanek D. · Phys. Rev. B · 1987 · 35 · 779010.1103/PhysRevB.35.7790 ↗
40. Yang H. · Phys. Rev. B · 2008 · 78 · 041408-1
41. Charrier A. · J. Appl. Phys. · 2002 · 92 · 247910.1063/1.1498962 ↗
42. Rutter G. M. · Phys. Rev. B · 2007 · 76 · 235416-110.1103/PhysRevB.76.235416 ↗
43. Rutter G. M. · Science · 2007 · 317 · 21910.1126/science.1142882 ↗
44. Mizes H. A. · Science · 1989 · 244 · 55910.1126/science.244.4904.559 ↗
45. Tapaszto L. · Nat. Nanotechnol. · 2008 · 3 · 39710.1038/nnano.2008.149 ↗
46. Varchon F. · Phys. Rev. Lett. · 2007 · 99 · 126805-110.1103/PhysRevLett.99.126805 ↗
47. Gao X. Y. · Phys. Rev. B · 2008 · 78 · 202404(R)-1–
48. Poon S. W. · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 92 · 104102-1
49. Forbeaux I. · Surf. Sci. · 1999 · 442 · 910.1016/S0039-6028(99)00891-2 ↗
50. Mallet P. · Phys. Rev. B · 2007 · 76 · 041403-110.1103/PhysRevB.76.041403 ↗
51. Bostwick A. · Nat. Phys. · 2007 · 3 · 3610.1038/nphys477 ↗
52. Zhang H. L. · Small · 2007 · 3 · 201510.1002/smll.200700381 ↗
53. Huang H. · J. Phys. Chem. C · 2008 · 112 · 1491310.1021/jp8040007 ↗
54. Horcas I. · Rev. Sci. Instrum. · 2007 · 78 · 013705-110.1063/1.2432410 ↗