Mechanism of non-metal catalytic growth of graphene on silicon

Applied Physics Letters

Volumn 100, Issue 23, 2012, Pages

  Hong, Guo ^a   Wu, Qi Hui ^a   Ren, Jianguo ^a   Lee, Shuit Tong ^a  

^a CITY UNIVERSITY OF HONG KONG   (Hong Kong)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATALYTIC GROWTH; ELECTRONIC DEVICE; GRAPHENE GROWTH; METAL SUBSTRATE; METALLIC EFFECTS; SILICON ON INSULATOR;

ADSORPTION; GRAPHENE; SURFACE REACTIONS;

METALS;

EID: 84862121795     PISSN: 00036951     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4726114     Document Type: Article

References (29)

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). 10.1126/science.1102896
2. Y. B. Zhang, Y. W. Tan, H. L. Stormer, and P. Kim, Nature 438, 201 (2005). 10.1038/nature04235
3. A. K. Geim and K. S. Novoselov, Nature Mater. 6, 183 (2007). 10.1038/nmat1849
4. A. Reina, X. T. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. B. Son, V. Bulovic, M. S. Dresselhaus, and J. Kong, Nano Lett. 9, 30 (2009). 10.1021/nl801827v
5. N. Liu, L. Fu, B. Y. Dai, K. Yan, X. Liu, R. Q. Zhao, Y. F. Zhang, and Z. F. Liu, Nano Lett. 11, 297 (2011). 10.1021/nl103962a
6. X. S. Li, W. W. Cai, J. An, S. Kim, J. Nah, D. X. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, E. Tutuc, S. K. Banerjee, L. Colombo, and R. S. Ruoff, Science 324, 1312 (2009). 10.1126/science.1171245
7. X. S. Li, C. W. Magnuson, A. Venugopal, R. M. Tromp, J. B. Hannon, E. M. Vogel, L. Colombo, and R. S. Ruoff, J. Am. Chem. Soc. 133, 2816 (2011). 10.1021/ja109793s
8. Z. Z. Sun, Z. Yan, J. Yao, E. Beitler, Y. Zhu, and J. M. Tour, Nature 468, 549 (2010). 10.1038/nature09579
9. Y. M. Lin, C. Dimitrakopoulos, K. A. Jenkins, D. B. Farmer, H. Y. Chiu, A. Grill, and Ph. Avouris, Science 327, 662 (2010). 10.1126/science.1184289
10. K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, K. S. Kim, J. H. Ahn, P. Kim, J. Y. Choi, and B. H. Hong, Nature 457, 706 (2009). 10.1038/nature07719
11. M. Liu, X. B. Yin, E. U. Avila, B. S. Geng, T. Zentgraf, L. Ju, F. Wang, and X. Zhang, Nature 474, 64 (2011). 10.1038/nature10067
12. J. U. Park, S. W. Nam, M. S. Lee, and C. M. Lieber, Nature Mater. 11, 120 (2012). 10.1038/nmat3169
13. C. Xie, P. Lv, B. Nie, J. S. Jie, X. W. Zhang, Z. Wang, P. Jiang, Z. Z. Hu, L. B. Luo, Z. F. Zhu, L. Wang, and C. Y. Wu, Appl. Phys. Lett. 99, 133113 (2011). 10.1063/1.3643473
14. X. S. Li, W. W. Cai, L. Colombo, and R. S. Ruoff, Nano Lett. 9, 4268 (2009). 10.1021/nl902515k
15. S. Bae, H. Kim, Y. B. Lee, X. F. Xu, J. S. Park, Y. Zheng, J. Balakrishnan, T. Lei, H. R. Kim, Y. I. Song, Y. J. Kim, K. S. Kim, B. O. Zyilmaz, J. H. Ahn, B. H. Hong, and S. Iijima, Nat. Nanotechnol. 5, 574 (2010). 10.1038/nnano.2010.132
16. Y. B. Lee, S. Bae, H. Jang, S. Jang, S. E. Zhu, S. H. Sim, Y. I. Song, B. H. Hong, and J. H. Ahn, Nano Lett. 10, 490 (2010). 10.1021/nl903272n
17. E. H. Lock, M. Baraket, M. Laskoski, S. P. Mulvaney, W. K. Lee, P. E. Sheehan, D. R. Hines, J. T. Robinson, J. Tosado, M. S. Fuhrer, S. C. Hernández, and S. G. Walton, Nano Lett. 12, 102 (2012). 10.1021/nl203058s
18. C. Y. Su, A. Y. Lu, C. Y. Wu, Y. T. Li, K. K. Liu, W. J. Zhang, S. Y. Lin, Z. Y. Juang, Y. L. Zhong, F. R. Chen, and L. J. Li, Nano Lett. 11, 3612 (2011). 10.1021/nl201362n
19. Z. W. Peng, Z. Yan, Z. Z. Sun, and J. M. Tour, ACS Nano 5, 8241 (2011). 10.1021/nn202923y
20. J. Y. Chen, Y. G. Wen, Y. L. Guo, B. Wu, L. P. Huang, Y. Z. Xue, D. C. Geng, D. Wang, G. Yu, and Y. Q. Liu, J. Am. Chem. Soc. 133, 17548 (2011). 10.1021/ja2063633
21. K. B. Kim, C. M. Lee, and J. W. Choi, J. Phys. Chem. C 115, 14488 (2011). 10.1021/jp2017709
22. H. Bi, S. R. Sun, F. Q. Huang, X. M. Xie, and M. H. Jiang, J. Mater. Chem. 22, 411 (2012). 10.1039/c1jm14778a
23. D. P. Wei and X. F. Xu, Appl. Phys. Lett. 100, 023110 (2012). 10.1063/1.3675636
24. J. Sun, N. Lindvall, M. T. Cole, K. B. K. Teo, and A. Yurgens, Appl. Phys. Lett. 98, 252107 (2011). 10.1063/1.3602921
25. Y. B. Chen and J. Zhang, Carbon 49, 3316 (2011). 10.1016/j.carbon.2011. 04.016
26. X. Wei, A. Wu, X. Wang, X. Y. Li, F. Ye, J. Chen, M. Chen, B. Zhang, C. L. Lin, M. Zhang, and X. Wang, J. Electrochem. Soc. 157, H81 (2010). 10.1149/1.3253571
27. M. Wieligor, Y. J. Wang, and T. W. Zerda, J. Phys.: Condens. Matter 17, 2387 (2005). 10.1088/0953-8984/17/15/010
28. L. M. Malard, M. A. Pimenta, G. Dresselhaus, and M. S. Dresselhaus, Phys. Rep. 473, 51 (2009). 10.1016/j.physrep.2009.02.003
29. See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4726114 E-APPLAB-100-039224 for the phase diagrams of copper-carbon, nickel-carbon, and silicon-carbon; Raman spectra of silicon nanowires; and images of SOI surface after graphene growth in hydrogen or argon at higher temperature.