Sub-ppt gas detection with pristine graphene

Applied Physics Letters

Volumn 101, Issue 5, 2012, Pages

  Chen, Gugang ^a   Paronyan, Tereza M ^a   Harutyunyan, Avetik R ^a  

^a Honda R&D Americas Inc   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DETECTION LIMITS; GAS DETECTION; GAS MOLECULES; IN-SITU CLEANING; LOW CONCENTRATIONS; ROOM TEMPERATURE; SENSING MATERIAL; SENSITIVE SENSORS; SENSOR APPLICATIONS; ULTRA-VIOLET LIGHT;

MOLECULES; SENSORS; ULTRAVIOLET RADIATION;

GRAPHENE;

EID: 84864692621     PISSN: 00036951     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.4742327     Document Type: Article

References (37)

1. F. Schedin, A. K. Geim, S. V. Morozov, E. W. Hill, P. Blake, M. I. Katsnelson, and K. S. Novoselov, Nature Mater. 6 (9), 652-655 (2007). 10.1038/nmat1967
2. 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 (5811), 490-493 (2007). 10.1126/science.1136836
3. J. Kong, N. R. Franklin, C. W. Zhou, M. G. Chapline, S. Peng, K. J. Cho, and H. J. Dai, Science 287 (5453), 622-625 (2000). 10.1126/science.287.5453.622
4. 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 (5296), 666-669 (2004). 10.1126/science.1102896
5. A. K. Geim, Science 324 (5934), 1530-1534 (2009). 10.1126/science.1158877
6. G. Chen, T. M. Paronyan, E. M. Pigos, and A. R. Harutyunyan, Sci. Rep. 2, 343 (2012). 10.1038/srep00343
7. X. S. Li, W. W. Cai, J. H. 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 (5932), 1312-1314 (2009). 10.1126/science.1171245
8. A. Reina, X. T. Jia, J. Ho, D. Nezich, H. B. Son, V. Bulovic, M. S. Dresselhaus, and J. Kong, Nano Lett. 9 (1), 30-35 (2009). 10.1021/nl801827v
9. T. M. Paronyan, E. M. Pigos, G. Chen, and A. R. Harutyunyan, ACS Nano 5 (12), 9619-9627 (2011). 10.1021/nn202972f
10. 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 (18), 187401 (2006). 10.1103/PhysRevLett.97.187401
11. A. Gupta, G. Chen, P. Joshi, S. Tadigadapa, and P. C. Eklund, Nano Lett. 6 (12), 2667-2673 (2006). 10.1021/nl061420a
12. S. R. Ng, C. X. Guo, and C. M. Li, Electroanalysis 23 (2), 442-448 (2011). 10.1002/elan.201000344
13. J. D. Fowler, M. J. Allen, V. C. Tung, Y. Yang, R. B. Kaner, and B. H. Weiller, ACS Nano 3 (2), 301-306 (2009). 10.1021/nn800593m
14. G. H. Lu, L. E. Ocola, and J. H. Chen, Appl. Phys. Lett. 94 (8), 083111 (2009). 10.1063/1.3086896
15. E. H. Hwang, S. Adam, and S. Das Sarma, Phys. Rev. B 76 (19), 195421 (2007). 10.1103/PhysRevB.76.195421
16. G. Chen, T. M. Paronyan, E. M. Pigos, G. U. Sumanasekera, and A. R. Harutyunyan, Appl. Phys. Lett. 95 (12), 123118 (2009). 10.1063/1.3236779
17. Y. P. Dan, Y. Lu, N. J. Kybert, Z. T. Luo, and A. T. C. Johnson, Nano Lett. 9 (4), 1472-1475 (2009). 10.1021/nl8033637
18. E. Bekyarova, M. Davis, T. Burch, M. E. Itkis, B. Zhao, S. Sunshine, and R. C. Haddon, J. Phys. Chem. B 108 (51), 19717-19720 (2004). 10.1021/jp0471857
19. R. H. Baughman, A. A. Zakhidov, and W. A. de Heer, Science 297 (5582), 787-792 (2002). 10.1126/science.1060928
20. A. Salehi-Khojin, D. Estrada, K. Y. Lin, M. H. Bae, F. Xiong, E. Pop, and R. I. Masel, Adv. Mater. 24 (1), 53 (2012). 10.1002/adma.201102663
21. Q. H. Wang and M. C. Hersam, Nature Chem. 1 (3), 206-211 (2009). 10.1038/nchem.212
22. Z. Z. Sun, C. L. Pint, D. C. Marcano, C. G. Zhang, J. Yao, G. D. Ruan, Z. Yan, Y. Zhu, R. H. Hauge, and J. M. Tour, Nature Commun. 2, 559 (2011). 10.1038/ncomms1577
23. W. Hoheisel, K. Jungmann, M. Vollmer, R. Weidenauer, and F. Trager, Phys. Rev. Lett. 60 (16), 1649-1652 (1988). 10.1103/PhysRevLett.60.1649
24. K. E. Hurst, A. C. Dillon, S. Yang, and J. H. Lehman, J. Phys. Chem. C 112 (42), 16296-16300 (2008). 10.1021/jp804201y
25. J. Lin, J. Zhong, J. R. Kyle, M. Penchev, M. Ozkan, and C. S. Ozkan, Nanotechnology 22, 355701 (2011). 10.1088/0957-4484/22/35/355701
26. R. J. Chen, N. R. Franklin, J. Kong, J. Cao, T. W. Tombler, Y. G. Zhang, and H. J. Dai, Appl. Phys. Lett. 79 (14), 2258-2260 (2001). 10.1063/1.1408274
27. S. Rumyantsev, G. Liu, M. S. Shur, R. A. Potyrailo, and A. A. Balandin, Nano Lett. 12 (5), 2294-2298 (2012). 10.1021/nl3001293
28. Y. Lu, B. R. Goldsmith, N. J. Kybert, and A. T. C. Johnson, Appl. Phys. Lett. 97 (8), 083107 (2010). 10.1063/1.3483128
29. A. K. Geim, R. R. Nair, P. Blake, A. N. Grigorenko, K. S. Novoselov, T. J. Booth, T. Stauber, and N. M. R. Peres, Science 320 (5881), 1308-1308 (2008). 10.1126/science.1156965
30. T. O. Wehling, M. I. Katsnelson, and A. I. Lichtenstein, Chem. Phys. Lett. 476 (4-6), 125-134 (2009). 10.1016/j.cplett.2009.06.005
31. L. W. Bruch, M. W. Cole, and H. Y. Kim, J. Phys.: Condensed Matter 22 (30), 304001 (2010). 10.1088/0953-8984/22/30/304001
32. B. Krauss, T. Lohmann, D. H. Chae, M. Haluska, K. von Klitzing, and J. H. Smet, Phys. Rev. B 79 (16), 165428 (2009). 10.1103/PhysRevB.79.165428
33. Y. Hernandez, V. Nicolosi, M. Lotya, F. M. Blighe, Z. Y. Sun, S. De, I. T. McGovern, B. Holland, M. Byrne, Y. K. Gun'ko, J. J. Boland, P. Niraj, G. Duesberg, S. Krishnamurthy, R. Goodhue, J. Hutchison, V. Scardaci, A. C. Ferrari, and J. N. Coleman, Nat. Nanotechnol. 3 (9), 563-568 (2008). 10.1038/nnano.2008.215
34. B. H. Hong, K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, K. S. Kim, J. H. Ahn, P. Kim, and J. Y. Choi, Nature (London) 457 (7230), 706-710 (2009). 10.1038/nature07719
35. S. Bae, H. Kim, Y. Lee, X. Xu, J.-S. Park, Y. Zheng, J. Balakrishnan, T. Lei, H. R. Kim, Y. I. Song, Y.-J. Kim, K. S. Kim, B. Ozyilmaz, J.-H. Ahn, B. H. Hong, and S. Iijima, Nat. Nanotechnol. 5 (8), 574-578 (2010). 10.1038/nnano.2010.132
36. G. Chen and A. R. Harutyunyan, U.S. patent application No 61/502,326 (2011).
37. See supplementary material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4742327 E-APPLAB-101-100232 for additional information on device fabrication, electrical conductance measurements, detection limit estimation, gas sensing experiments in a controlled environment, and gas sensing experiments in air.