Ultra-sensitive graphene-plasmonic hybrid platform for label-free detection

Advanced Materials

Volumn 25, Issue 35, 2013, Pages 4918-4924

  Wang, Pu ^a   Liang, Owen ^a   Zhang, Wei ^a   Schroeder, Thomas ^b   Xie, Ya Hong ^a  

^a Engineering IV   (United States)

^b IHP   (Germany)

Author keywords

graphene hybrid system; label free detection; single molecule detection; surface enhanced Raman scattering

Indexed keywords

ACTIVE STRUCTURES; BIOSENSOR APPLICATIONS; LABEL-FREE DETECTION; QUANTITATIVE STUDY; SERS ENHANCEMENT FACTORS; SINGLE-MOLECULE DETECTION; SURFACE ENHANCED RAMAN SCATTERING (SERS); ULTRA SENSITIVES;

HYBRID SYSTEMS; MOLECULES; SURFACE SCATTERING;

GRAPHENE;

GOLD; GRAPHITE; NANOMATERIAL; RHODAMINE; RHODAMINE 6G;

ARTICLE; CHEMISTRY; GENETIC PROCEDURES; GRAPHENE HYBRID SYSTEM; LABEL-FREE DETECTION; METHODOLOGY; RAMAN SPECTROMETRY; SINGLE MOLECULE DETECTION; SURFACE PROPERTY; SURFACE-ENHANCED RAMAN SCATTERING;

GRAPHENE HYBRID SYSTEM; LABEL-FREE DETECTION; SINGLE MOLECULE DETECTION; SURFACE-ENHANCED RAMAN SCATTERING;

BIOSENSING TECHNIQUES; GOLD; GRAPHITE; NANOSTRUCTURES; RHODAMINES; SPECTRUM ANALYSIS, RAMAN; SURFACE PROPERTIES;

EID: 84884901009     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201300635     Document Type: Article

References (57)

1. K. Kneipp, Y. Wang, H. Kneipp, L. T. Perelman, I. Itzkan, R. R. Dasari, M. S. Feld, Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1667-1670.
2. S. Nie, S. R. Emory, Science 1997, 275, 1102-1106.
3. N. P. W. Pieczonka, R. F. Aroca, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 946-954.
4. H. W. Liu, L. Zhang, X. Y. Lang, Y. Yamaguchi, H. Iwasaki, Y. Inouye, Q. K. Xue, M. W. Chen, Sci. Rep. 2011, 1, 112.
5. D. K. Lim, K. S. Jeon, J. H. Hwang, H. Kim, S. Kwon, Y. D. Suh, J. M. Nam, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 452-460.
6. J. F. Li, Y. F. Huang, Y. Ding, Z. L. Yang, S. B. Li, X. S. Zhou, F. R. Fan, W. Zhang, Z. Y. Zhou, D. Y. Wu, B. Ren, Z. L. Wang, Z. Q. Tian, Nature 2010, 464, 392-395.
7. S. Lal, N. K. Grady, J. Kundu, C. S. Levin, J. B. Lassiter, N. J. Halas, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 898-911.
8. A. Campion, P. Kambhampati, Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 241-250.
9. H. Xu, J. Aizpurua, M. Kall, P. Apell, Phys. Rev. E 2000, 62, 4318.
10. B. N. J. Persson, K. Zhao, Z. Zhang, Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 207401.
11. A. Otto, I. Mrozek, H. Grabhorn, W. J. Akemann, Phys: Condens. Matter 1992, 4, 1143.
12. F. Bonaccorso, Z. Sun, T. Hasan, A. C. Ferrari, Nat. Photon. 2010, 4, 611-622.
13. A. H. C. Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov, A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 109-162.
14. C. G. Lee, X. D. Wei, J. W. Kysar, J. Hone, Science 2008, 321, 385-388.
15. F. N. Xia, T. Mueller, Y. M. Lin, A. Valdes-Garcia, P. Avouris, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 839-843.
16. T. Mueller, F. N. Xia, P. Avouris, Nat. Photon. 2010, 4, 297-301.
17. Z. Y. Fang, Z. Liu, Y. M. Wang, P. M. Ajayan, P. Nordlander, N. J. Halas, Nano Lett. 2012, 12, 3808-3813.
18. M. Liu, X. B. Yin, X. Zhang, Nano Lett. 2012, 12, 1482-1485.
19. Q. L. Bao, H. Zhang, B. Wang, Z. H. Ni, C. H. Lim, Y. Wang, D. Y. Tang, K. P. Loh, Nat. Photon. 2011, 5, 411-415.
20. G. Konstantatos, M. Badioli, L. Gaudreau, J. Osmond, M. Bernechea, F. P. Garcia de Arquer, F. Gatti, F. H. L. Koppens, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 363-368.
21. O. Salihoglu, S. Balci, C. Kocabas, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 213110.
22. V. C. Sanchez, A. Jachak, R. H. Hurt, A. B. Kane, Chem. Res. Toxicol. 2012, 25, 15-34.
23. Y. Wang, Z. H. Li, J. Wang, J. H. Li, Y. H. Lin, Trends Biotechnol. 2011, 29, 205-212.
24. E. Dubuisson, Z. Y. Yang, K. P. Loh, Anal. Chem. 2011, 83, 2452-2460.
25. M. Bonanni, M. Pumera, ACS Nano. 2011, 5, 2356-2361.
26. O. Akhavan, E. Ghaderi, R. Rahighi, ACS Nano 2012, 6, 2904-2916.
27. S. S. Chen, L. Brown, M. Levendorf, W. W. Cai, S. Y. Ju, J. Edgeworth, X. S. Li, C. W. Magnuson, A. Velamakanni, R. D. Piner, J. Y. Kang, J. W. Park, R. S. Ruoff, ACS Nano 2011, 5, 1321-1327.
28. D. W. Kang, J. Y. Kwon, H. Cho, J. H. Sim, H. S. Hwang, C. S. Kim, Y. J. Kim, R. S. Ruoff, H. S. Shin, ACS Nano 2012, 6, 7763-7769.
29. R. S. Swathi, K. L. Sebastian, J. Chem. Phys. 2008, 129, 054703.
30. J. T. Sun, Y. H. Lu, W. Chen, Y. P. Feng, A. T. S. Wee, Phys. Rev. B. 2010, 81, 155403.
31. M. Lopes, A. Candini, M. Urdampilleta, A. Reserbat-Plantey, V. Bellini, S. Klyatskaya, L. Marty, M. Ruben, M. Affronte, W. Wernsdorfer, N. Bendiab, ACS Nano 2010, 4, 7531-7537.
32. A. M. Michaels, M. Nirmal, L. E. Brus, J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 9932-9939.
33. N. P. W. Pieczonka, Ricardo F. Aroca, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 946-954.
34. F. De Angelis, F. Gentile, F. Mecarini, G. Das, M. Moretti, P. Candeloro, M. L. Coluccio, G. Cojoc, A. Accardo, C. Liberale, R. P. Zaccaria, G. Perozziello, L. Tirinato, A. Toma, G. Cuda, R. Cingolani, E. Di Fabrizio, Nat. Photonics 2011, 5, 682-687.
35. E. C. Le Ru, M. Meyer, P. G. Etchegoin, J. Phy. Chem. B 2006, 110, 1944-1948.
36. P. G. Etchegoin, M. Meyer, E. Blackie, E. C. Le Ru, Anal. Chem. 2007, 79, 8411.
37. P. G. Etchegoin, E. C. Le Ru, A. Fainstein, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 4500-4506.
38. J. Y. Lee, K. Sun, B. Y. Li, X. Y. Wei, T. P. Russel, Y. H. Xie, IEEE Trans. Nanotechnol. 2011, 10, 256.
39. X. S. Li, W. W. Cai, J. H. An, S. Y. Kim, J. H. Nah, D. X. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, E. Tutuc, S. K. Banerjee, L. Colombo, R. S. Ruoff, Science. 2009, 324, 1312-1314.
40. A. C. Ferrari, J. C. Meyer, V. Scardaci, C. Casiraghi, M. Lazzeri, F. Mauri, S. Piscanec, D. Jiang, K. S. Novoselov, S. Roth, A. K. Geim, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 187401.
41. P. Wang, W. Zhang, O. Liang, M. Pantoja, J. Katzer, T. Schroeder, Y. H. Xie, ACS Nano. 2012, 6, 6244.
42. X. Ling, L. M. Xie, Y. Fang, H. Xu, H. L. Zhang, J. Kong, M. S. Dresselhaus, J. Zhang, Z. F. Liu, Nano Lett. 2010, 10, 553-561.
43. J. Zhao, O. Chen, D. B. Strasfeld, M. G. Bawendi, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 7647-7656.
44. A. M. Michaels, J. Jiang, L. J. Brus, J. Phys. Chem. B. 2000, 104, 11965-11971.
45. T. R. Jensen, M. D. Malinsky, C. L. Haynes, R. P. Van Duyne, J. Phys. Chem. B. 2000, 104, 10549.
46. J. Hu, R. S. Sheng, Z. S. Xu, Y. E. Zeng, Spectrochim. Acta 1995, 51, 1087-1096.
47. X. Ling, L. G. Moura, M. A. Pimenta, J. Zhang, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 25112.
48. S. K. Kim, M. S. Kim, S. W. Suh, J. Raman Spectrosc. 1987, 18, 171-175.
49. A. Rochefort, J. D. Wuest, Langmuir. 2009, 25, 210-215.
50. Y. Uehara, S. Ushioda, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 181905.
51. T. J. Echtermeyer, L. Britnell, P. K. Jasnos, A. Lombardo, R. V. Gorbachev, A. N. Grigorenko, A. K. Geim, A. C. Ferrari, K. S. Novoselov, Nat. Commun. 2011, 2, 458.
52. F. Schedin, E. Lidorikis, A. Lombardo, V. G. Kravets, A. K. Geim, A. N. Grigorenko, K. S. Novoselov, A. C. Ferrari, ACS Nano 2010, 4, 5617-5626.
53. W. Zhou, T. W. Odom, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 423-427.
54. J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. van der Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, P. L. McEuen, Nano Lett. 2008, 8, 2458-2462.
55. C. H. Sun, N. C. Linn, P. Jiang, Chem. Mater. 2007, 19, 4551-4556.
56. K. Sun, J. Y. Lee, B. Y. Li, W. Liu, C. Q. Miao, Y. H. Xie, X. Y. Wei, T. P. Russell, J. Appl. Phys. 2010, 108, 036102-036104.
57. E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids, Elsevier Inc. 1997.