Local voltage drop in a single functionalized graphene sheet characterized by Kelvin probe force microscopy

Nano Letters

Volumn 11, Issue 9, 2011, Pages 3543-3549

  Yan, Liang ^a   Punckt, Christian ^b   Aksay, Ilhan A ^b   Mertin, Wolfgang ^a   Bacher, Gerd ^a  

^a UNIVERSITY OF DUISBURG ESSEN   (Germany)

^b Princeton University   (United States)

Author keywords

contact resistance; electrical conductivity; Functionalized graphene; Kelvin probe force microscopy; sheet resistance

Indexed keywords

AMBIENT CONDITIONS; BIAS CONDITIONS; CONTACT RESISTIVITIES; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; EXPERIMENTAL APPROACHES; FUNCTIONALIZED; GRAPHENE SHEETS; GRAPHITE OXIDE; INTRINSIC CONDUCTIVITY; KELVIN PROBE FORCE MICROSCOPY; METAL ELECTRODES; THERMAL REDUCTION; VOLTAGE DROP;

CONTACT RESISTANCE; DROPS; ELECTRIC CONDUCTIVITY; GRAPHENE; PROBES; SHEET RESISTANCE;

CURRENT VOLTAGE CHARACTERISTICS;

EID: 80052794494     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl201070c     Document Type: Article

References (78)

1. Schafhaeutl, C. J. Prakt. Chem.(Leipzig) 1840, 21, 570
2. Brodie, B. C. Philos. Trans. R. Soc. London 1859, 149, 249
3. Staudenmaier, L. Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1898, 31, 1481-1487
4. Boehm, H. P.; Clauss, A.; Fischer, G. O.; Hofmann, U. Z. Anorg. Allg. Chem. 1962, 316, 119-127
5. Boehm, H. P.; Clauss, A.; Hofmann, U.; Fischer, G. O. Z. Naturforsch. 1962, B 17, 150
6. Schniepp, H. C.; Li, J. L.; McAllister, M. J.; Sai, H.; Herrera-Alonso, M.; Adamson, D. H.; Prud'homme, R. K.; Car, R.; Saville, D. A.; Aksay, I. A. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 8535-8539
7. McAllister, M. J.; Li, J. L.; Adamson, D. H.; Schniepp, H. C.; Abdala, A. A.; Liu, J.; Herrera-Alonso, M.; Milius, D. L.; Car, R.; Prud'homme, R. K.; Aksay, I. A. Chem. Mater. 2007, 19, 4396-4404
8. Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Piner, R. D.; Kohlhaas, K. A.; Kleinhammes, A.; Jia, Y.; Wu, Y.; Nguyen, S. T.; Ruoff, R. S. Carbon 2007, 45, 1558-1565
9. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S. V.; Grigorieva, I. V.; Firsov, A. A. Science 2004, 306, 666-669
10. Castro Neto, A. H.; Guinea, F.; Peres, N. M. R.; Novoselov, K. S.; Geim, A. K. Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 109-162
11. Zhang, Y. B.; Tan, Y. W.; Stormer, H. L.; Kim, P. Nature 2005, 438, 201-204
12. Scarpa, F.; Adhikari, S.; Phani, A. S. Nanotechnology 2009, 20, 065709
13. Lee, C.; Wei, X. D.; Kysar, J. W.; Hone, J. Science 2008, 321, 385-388
14. Balandin, A. A.; Ghosh, S.; Bao, W. Z.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Miao, F.; Lau, C. N. Nano Lett. 2008, 8, 902-907
15. Seol, J. H.; Jo, I.; Moore, A. L.; Lindsay, L.; Aitken, Z. H.; Pettes, M. T.; Li, X. S.; Yao, Z.; Huang, R.; Broido, D.; Mingo, N.; Ruoff, R. S.; Shi, L. Science 2010, 328, 213-216
16. Chen, J. H.; Jang, C.; Xiao, S. D.; Ishigami, M.; Fuhrer, M. S. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 206-209
17. Lin, Y. M.; Dimitrakopoulos, C.; Jenkins, K. A.; Farmer, D. B.; Chiu, H. Y.; Grill, A.; Avouris, P. Science 2010, 327, 662-662
18. Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 183-191
19. Du, X.; Skachko, I.; Barker, A.; Andrei, E. Y. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 491-495
20. Emtsev, K. V.; Bostwick, A.; Horn, K.; Jobst, J.; Kellogg, G. L.; Ley, L.; McChesney, J. L.; Ohta, T.; Reshanov, S. A.; Rohrl, J.; Rotenberg, E.; Schmid, A. K.; Waldmann, D.; Weber, H. B.; Seyller, T. Nat. Mater. 2009, 8, 203-207
21. Krupka, J.; Strupinski, W. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 3
22. Li, X. S.; Cai, W. W.; An, J. H.; Kim, S.; Nah, J.; Yang, D. X.; Piner, R.; Velamakanni, A.; Jung, I.; Tutuc, E.; Banerjee, S. K.; Colombo, L.; Ruoff, R. S. Science 2009, 324, 1312-1314
23. Reina, A.; Jia, X. T.; Ho, J.; Nezich, D.; Son, H. B.; Bulovic, V.; Dresselhaus, M. S.; Kong, J. Nano Lett. 2009, 9, 30-35
24. Stoller, M. D.; Park, S. J.; Zhu, Y. W.; An, J. H.; Ruoff, R. S. Nano Lett. 2008, 8, 3498-3502
25. Paek, S. M.; Yoo, E.; Honma, I. Nano Lett. 2009, 9, 72-75
26. Wang, D. H.; Choi, D. W.; Li, J.; Yang, Z. G.; Nie, Z. M.; Kou, R.; Hu, D. H.; Wang, C. M.; Saraf, L. V.; Zhang, J. G.; Aksay, I. A.; Liu, J. ACS Nano 2009, 3, 907-914
27. Yoo, E.; Kim, J.; Hosono, E.; Zhou, H.; Kudo, T.; Honma, I. Nano Lett. 2008, 8, 2277-2282
28. Pumera, M.; Ambrosi, A.; Bonanni, A.; Chng, E. L. K.; Poh, H. L. TRAC, Trends Anal. Chem. 2010, 29, 954-965
29. Punckt, C.; Pope, M. A.; Liu, J.; Lin, Y. H.; Aksay, I. A. Electroanalysis 2010, 22, 2834-2841
30. Shao, Y. Y.; Wang, J.; Wu, H.; Liu, J.; Aksay, I. A.; Lin, Y. H. Electroanalysis 2010, 22, 1027-1036
31. Ramanathan, T.; Abdala, A. A.; Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Herrera-Alonso, M.; Piner, R. D.; Adamson, D. H.; Schniepp, H. C.; Chen, X.; Ruoff, R. S.; Nguyen, S. T.; Aksay, I. A.; Prud'homme, R. K.; Brinson, L. C. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 327-331
32. Stankovich, S.; Dikin, D. A.; Dommett, G. H. B.; Kohlhaas, K. M.; Zimney, E. J.; Stach, E. A.; Piner, R. D.; Nguyen, S. T.; Ruoff, R. S. Nature 2006, 442, 282-286
33. Zhu, Y. W.; Murali, S.; Cai, W. W.; Li, X. S.; Suk, J. W.; Potts, J. R.; Ruoff, R. S. Adv. Mater. 2010, 22, 3906-3924
34. Hummers, W. S.; Offeman, R. E. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1339-1339
35. Wen, X.; Garland, C. W.; Hwa, T.; Kardar, M.; Kokufuta, E.; Li, Y.; Orkisz, M.; Tanaka, T. Nature 1992, 355, 426-428
36. Segal, M. Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 611-613
37. Langley, L. A.; Villanueva, D. E.; Fairbrother, D. H. Chem. Mater. 2006, 18, 169-178
38. Kudin, K. N.; Ozbas, B.; Schniepp, H. C.; Prud'homme, R. K.; Aksay, I. A.; Car, R. Nano Lett. 2008, 8, 36-41
39. Gomez-Navarro, C.; Meyer, J. C.; Sundaram, R. S.; Chuvilin, A.; Kurasch, S.; Burghard, M.; Kern, K.; Kaiser, U. Nano Lett. 2010, 10, 1144-1148
40. Bagri, A.; Mattevi, C.; Acik, M.; Chabal, Y. J.; Chhowalla, M.; Shenoy, V. B. Nat. Chem. 2010, 2, 581-587
41. Roy-Mayhew, J. D.; Bozym, D. J.; Punckt, C.; Aksay, I. A. ACS Nano 2010, 4, 6203-6211
42. Jung, I.; Dikin, D. A.; Piner, R. D.; Ruoff, R. S. Nano Lett. 2008, 8, 4283-4287
43. Huard, B.; Stander, N.; Sulpizio, J. A.; Goldhaber-Gordon, D. Phys. Rev. B 2008, 78, 121402
44. Venugopal, A.; Colombo, L.; Vogel, E. M. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 013512
45. Deshpande, A.; Bao, W.; Zhao, Z.; Lau, C. N.; LeRoy, B. J. Phys. Rev. B 2011, 83, 155409
46. Xu, K.; Cao, P. G.; Heath, J. R. Nano Lett. 2009, 9, 4446-4451
47. de Parga, A. L. V.; Calleja, F.; Borca, B.; Passeggi, M. C. G.; Hinarejos, J. J.; Guinea, F.; Miranda, R. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 056807
48. Nonnenmacher, M.; Oboyle, M. P.; Wickramasinghe, H. K. Appl. Phys. Lett. 1991, 58, 2921-2923
49. Girard, P. Nanotechnology 2001, 12, 485-490
50. Vinaji, S.; Lochthofen, A.; Mertin, W.; Regolin, I.; Gutsche, C.; Prost, W.; Tegude, F. J.; Bacher, G. Nanotechnology 2009, 20, 385702
51. Datta, S. S.; Strachan, D. R.; Mele, E. J.; Johnson, A. T. C. Nano Lett. 2009, 9, 7-11
52. Lee, N. J.; Yoo, J. W.; Choi, Y. J.; Kang, C. J.; Jeon, D. Y.; Kim, D. C.; Seo, S.; Chung, H. J. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 222107
53. Yu, Y. J.; Zhao, Y.; Ryu, S.; Brus, L. E.; Kim, K. S.; Kim, P. Nano Lett. 2009, 9, 3430-3434
54. Filleter, T.; Emtsev, K. V.; Seyller, T.; Bennewitz, R. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 133117
55. Gomez-Navarro, C.; Weitz, R. T.; Bittner, A. M.; Scolari, M.; Mews, A.; Burghard, M.; Kern, K. Nano Lett. 2007, 7, 3499-3503
56. Sundaram, R. S.; Gomez-Navarro, C.; Lee, E. J. H.; Burghard, M.; Kern, K. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 223507
57. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. Nature 2005, 438, 197-200
58. Novoselov, K. S.; Jiang, D.; Schedin, F.; Booth, T. J.; Khotkevich, V. V.; Morozov, S. V.; Geim, A. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 10451-10453
59. Schedin, F.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Hill, E. W.; Blake, P.; Katsnelson, M. I.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 652-655
60. Bolotin, K. I.; Sikes, K. J.; Jiang, Z.; Klima, M.; Fudenberg, G.; Hone, J.; Kim, P.; Stormer, H. L. Solid State Commun. 2008, 146, 351-355
61. Chen, J. H.; Cullen, W. G.; Jang, C.; Fuhrer, M. S.; Williams, E. D. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 236805
62. Jafri, S. H. M.; Carva, K.; Widenkvist, E.; Blom, T.; Sanyal, B.; Fransson, J.; Eriksson, O.; Jansson, U.; Grennberg, H.; Karis, O.; Quinlan, R. A.; Holloway, B. C.; Leifer, K. J. Phys. D 2010, 43, 045404
63. Schniepp, H. C.; Kudin, K. N.; Li, J. L.; Prud'homme, R. K.; Car, R.; Saville, D. A.; Aksay, I. A. ACS Nano 2008, 2, 2577-2584
64. Kong, B. S.; Geng, J. X.; Jung, H. T. Chem. Commun. 2009, 2174-2176
65. Yin, Z. Y.; Wu, S. X.; Zhou, X. Z.; Huang, X.; Zhang, Q. C.; Boey, F.; Zhang, H. Small 2010, 6, 307-312
66. Jacobs, H. O.; Leuchtmann, P.; Homan, O. J.; Stemmer, A. J. Appl. Phys. 1998, 84, 1168-1173
67. Sadewasser, S.; Leendertz, C.; Streicher, F.; Lux-Steiner, M. C. Nanotechnology 2009, 20, 505503
68. Katzer, K. D.; Mertin, W.; Bacher, G.; Jaeger, A.; Streubel, K. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 103522
69. Leveque, G.; Girard, P.; Skouri, E.; Yarekha, D. Appl. Surf. Sci. 2000, 157, 251-255
70. Grosse, K. L.; Bae, M. H.; Lian, F. F.; Pop, E.; King, W. P. Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 287-290
71. Robinson, J. A.; LaBella, M.; Zhu, M.; Hollander, M.; Kasarda, R.; Hughes, Z.; Trumbull, K.; Cavalero, R.; Snyder, D. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 3
72. Castro, E. V.; Ochoa, H.; Katsnelson, M. I.; Gorbachev, R. V.; Elias, D. C.; Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Guinea, F. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 4
73. Lu, G. H.; Ocola, L. E.; Chen, J. H. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 083111
74. Chen, J. H.; Jang, C.; Adam, S.; Fuhrer, M. S.; Williams, E. D.; Ishigami, M. Nat. Phys. 2008, 4, 377-381
75. Morozov, S. V.; Novoselov, K. S.; Katsnelson, M. I.; Schedin, F.; Elias, D. C.; Jaszczak, J. A.; Geim, A. K. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 4
76. Li, X. L.; Zhang, G. Y.; Bai, X. D.; Sun, X. M.; Wang, X. R.; Wang, E.; Dai, H. J. Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 538-542
77. Korkut, S.; Ozbas, B.; Milius, D. L.; Liu, J.; Aksay, I. A. Submitted, 2011.
78. Wang, D. H.; Kou, R.; Choi, D.; Yang, Z. G.; Nie, Z. M.; Li, J.; Saraf, L. V.; Hu, D. H.; Zhang, J. G.; Graff, G. L.; Liu, J.; Pope, M. A.; Aksay, I. A. ACS Nano 2010, 4, 1587-1595