Tunability of 1/f Noise at Multiple Dirac Cones in hBN Encapsulated Graphene Devices

Nano Letters

Volumn 16, Issue 2, 2016, Pages 1042-1049

  Kumar, Chandan ^a   Kuiri, Manabendra ^a   Jung, Jeil ^b   Das, Tanmoy ^a   Das, Anindya ^a  

^a INDIAN INSTITUTE OF SCIENCE   (India)

^b University of Seoul   (South Korea)

Author keywords

1 f noise; band gap opening; bipolar regime; Graphene; Moire pattern; screening

Indexed keywords

ACOUSTIC NOISE MEASUREMENT; CARRIER CONCENTRATION; CLONING; CONES; ENERGY GAP; GRAPHENE; RECONFIGURABLE HARDWARE; SCREENING;

1/F NOISE; BIPOLAR REGIME; DIELECTRIC FUNCTIONS; GAP OPENING; HEXAGONAL BORON NITRIDE (H-BN); IMPURITY SCATTERING; MOIRE PATTERN; TRANSPORT COEFFICIENT;

GRAPHENE DEVICES;

EID: 84958211519     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04116     Document Type: Article

References (53)

1. Geim, A. K.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2007, 6, 183-191 10.1038/nmat1849
2. Novoselov, K.; Geim, A. K.; Morozov, S.; Jiang, D.; Katsnelson, M.; Grigorieva, I.; Dubonos, S.; Firsov, A. Nature 2005, 438, 197-200 10.1038/nature04233
3. Zhang, Y.; Tan, Y.-W.; Stormer, H. L.; Kim, P. Nature 2005, 438, 201-204 10.1038/nature04235
4. Bolotin, K. I.; Sikes, K.; Jiang, Z.; Klima, M.; Fudenberg, G.; Hone, J.; Kim, P.; Stormer, H. Solid State Commun. 2008, 146, 351-355 10.1016/j.ssc.2008.02.024
5. Morozov, S.; Novoselov, K.; Katsnelson, M.; Schedin, F.; Elias, D.; Jaszczak, J.; Geim, A. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 016602 10.1103/PhysRevLett.100.016602
6. Zomer, P.; Dash, S.; Tombros, N.; Van Wees, B. Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 232104 10.1063/1.3665405
7. Mayorov, A. S.; Gorbachev, R. V.; Morozov, S. V.; Britnell, L.; Jalil, R.; Ponomarenko, L. A.; Blake, P.; Novoselov, K. S.; Watanabe, K.; Taniguchi, T. et al. Nano Lett. 2011, 11, 2396-2399 10.1021/nl200758b
8. Balandin, A. A.; Ghosh, S.; Bao, W.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Miao, F.; Lau, C. N. Nano Lett. 2008, 8, 902-907 10.1021/nl0731872
9. Ghosh, S.; Calizo, I.; Teweldebrhan, D.; Pokatilov, E.; Nika, D.; Balandin, A.; Bao, W.; Miao, F.; Lau, C. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 151911 10.1063/1.2907977
10. Balandin, A. A. Nat. Mater. 2011, 10, 569-581 10.1038/nmat3064
11. Schedin, F.; Geim, A.; Morozov, S.; Hill, E.; Blake, P.; Katsnelson, M.; Novoselov, K. Nat. Mater. 2007, 6, 652-655 10.1038/nmat1967
12. Chen, Z.; Lin, Y.-M.; Rooks, M. J.; Avouris, P. Phys. E 2007, 40, 228-232 10.1016/j.physe.2007.06.020
13. Ando, T. J. Phys. Soc. Jpn. 2006, 75, 074716 10.1143/JPSJ.75.074716
14. Das Sarma, S. D.; Adam, S.; Hwang, E.; Rossi, E. Rev. Mod. Phys. 2011, 83, 407 10.1103/RevModPhys.83.407
15. Yankowitz, M.; Xue, J.; Cormode, D.; Sanchez-Yamagishi, J. D.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Jarillo-Herrero, P.; Jacquod, P.; LeRoy, B. J. Nat. Phys. 2012, 8, 382-386 10.1038/nphys2272
16. Hunt, B.; Sanchez-Yamagishi, J.; Young, A.; Yankowitz, M.; LeRoy, B. J.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Moon, P.; Koshino, M.; Jarillo-Herrero, P. et al. Science 2013, 340, 1427-1430 10.1126/science.1237240
17. Dean, C.; Wang, L.; Maher, P.; Forsythe, C.; Ghahari, F.; Gao, Y.; Katoch, J.; Ishigami, M.; Moon, P.; Koshino, M. et al. Nature 2013, 497, 598-602 10.1038/nature12186
18. Yu, G.; Gorbachev, R.; Tu, J.; Kretinin, A.; Cao, Y.; Jalil, R.; Withers, F.; Ponomarenko, L.; Piot, B.; Potemski, M. Nat. Phys. 2014, 10, 525-529 10.1038/nphys2979
19. Ponomarenko, L.; Gorbachev, R.; Yu, G.; Elias, D.; Jalil, R.; Patel, A.; Mishchenko, A.; Mayorov, A.; Woods, C.; Wallbank, J. et al. Nature 2013, 497, 594-597 10.1038/nature12187
20. Wang, L.; Gao, Y.; Wen, B.; Han, Z.; Taniguchi, T.; Watanabe, K.; Koshino, M.; Hone, J.; Dean, C. R. arXiv:1505.07180 (accessed Jan. 12, 2015).
21. Wallbank, J.; Patel, A.; Mucha-Kruczyński, M.; Geim, A.; Fal'ko, V. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2013, 87, 245408 10.1103/PhysRevB.87.245408
22. Jung, J.; DaSilva, A. M.; MacDonald, A. H.; Adam, S. Nat. Commun. 2015, 6, 6308 10.1038/ncomms7308
23. DaSilva, A. M.; Jung, J.; Adam, S.; MacDonald, A. H. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2015, 91. DOI: 10.1103/PhysRevB.91.245422
24. Oostinga, J. B.; Heersche, H. B.; Liu, X.; Morpurgo, A. F.; Vandersypen, L. M. Nat. Mater. 2008, 7, 151-157 10.1038/nmat2082
25. Zhang, Y.; Tang, T.-T.; Girit, C.; Hao, Z.; Martin, M. C.; Zettl, A.; Crommie, M. F.; Shen, Y. R.; Wang, F. Nature 2009, 459, 820-823 10.1038/nature08105
26. Peransin, J.-M.; Vignaud, P.; Rigaud, D.; Vandamme, L. K. IEEE Trans. Electron Devices 1990, 37, 2250-2253 10.1109/16.59916
27. Collins, P. G.; Fuhrer, M.; Zettl, A. Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 894-896 10.1063/1.125621
28. Appenzeller, J.; Lin, Y.-M.; Knoch, J.; Chen, Z.; Avouris, P. IEEE Trans. Nanotechnol. 2007, 6, 368-373 10.1109/TNANO.2007.892052
29. Delker, C. J.; Kim, S.; Borg, M.; Wernersson, L.-E.; Janes, D. B. IEEE Trans. Electron Devices 2012, 59, 1980-1987 10.1109/TED.2012.2194150
30. Delker, C. J.; Zi, Y.; Yang, C.; Janes, D. B. IEEE Trans. Electron Devices 2013, 60, 2900-2905 10.1109/TED.2013.2274009
31. Lin, Y.-M.; Avouris, P. Nano Lett. 2008, 8, 2119-2125 10.1021/nl080241l
32. Shao, Q.; Liu, G.; Teweldebrhan, D.; Balandin, A. A.; Rumyantsev, S.; Shur, M. S.; Yan, D. IEEE Electron Device Lett. 2009, 30, 288-290 10.1109/LED.2008.2011929
33. Liu, G.; Stillman, W.; Rumyantsev, S.; Shao, Q.; Shur, M.; Balandin, A. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 033103 10.1063/1.3180707
34. Pal, A. N.; Ghosh, A. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 126805 10.1103/PhysRevLett.102.126805
35. Xu, G.; Torres, C. M., Jr; Zhang, Y.; Liu, F.; Song, E. B.; Wang, M.; Zhou, Y.; Zeng, C.; Wang, K. L. Nano Lett. 2010, 10, 3312-3317 10.1021/nl100985z
36. Rumyantsev, S.; Liu, G.; Stillman, W.; Shur, M.; Balandin, A. J. Phys.: Condens. Matter 2010, 22, 395302 10.1088/0953-8984/22/39/395302
37. Zhang, Y.; Mendez, E. E.; Du, X. ACS Nano 2011, 5, 8124-8130 10.1021/nn202749z
38. Pal, A. N.; Ghatak, S.; Kochat, V.; Sneha, E.; Sampathkumar, A.; Raghavan, S.; Ghosh, A. ACS Nano 2011, 5, 2075-2081 10.1021/nn103273n
39. Kaverzin, A.; Mayorov, A. S.; Shytov, A.; Horsell, D. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 85, 075435 10.1103/PhysRevB.85.075435
40. Pal, A. N.; Bol, A. A.; Ghosh, A. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 133504 10.1063/1.3493655
41. Heller, I.; Chatoor, S.; Männik, J.; Zevenbergen, M. A.; Oostinga, J. B.; Morpurgo, A. F.; Dekker, C.; Lemay, S. G. Nano Lett. 2010, 10, 1563-1567 10.1021/nl903665g
42. Pal, A. N.; Ghosh, A. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 082105 10.1063/1.3206658
43. Pellegrini, B. Eur. Phys. J. B 2013, 86, 1-12 10.1140/epjb/e2013-40571-7
44. Kumar, M.; Laitinen, A.; Cox, D.; Hakonen, P. J. Appl. Phys. Lett. 2015, 106, 263505 10.1063/1.4923190
45. Stolyarov, M. A.; Liu, G.; Rumyantsev, S. L.; Shur, M.; Balandin, A. A. Appl. Phys. Lett. 2015, 107, 023106 10.1063/1.4926872
46. Kayyalha, M.; Chen, Y. P. Appl. Phys. Lett. 2015, 107, 113101 10.1063/1.4930992
47. Taychatanapat, T.; Jarillo-Herrero, P. Phys. Rev. Lett. 2010, 105, 166601 10.1103/PhysRevLett.105.166601
48. Kretinin, A. V.; Chung, Y. Rev. Sci. Instrum. 2012, 83, 084704 10.1063/1.4740521
49. Bohra, G.; Somphonsane, R.; Aoki, N.; Ochiai, Y.; Akis, R.; Ferry, D.; Bird, J. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012, 86, 161405 10.1103/PhysRevB.86.161405
50. Bohra, G.; Somphonsane, R.; Aoki, N.; Ochiai, Y.; Ferry, D.; Bird, J. Appl. Phys. Lett. 2012, 101, 093110 10.1063/1.4748167
51. Venugopal, A.; Chan, J.; Li, X.; Magnuson, C. W.; Kirk, W. P.; Colombo, L.; Ruoff, R. S.; Vogel, E. M. J. Appl. Phys. 2011, 109, 104511 10.1063/1.3592338
52. Chandni, U.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Eisenstein, J. Nano Lett. 2015, 15, 7329-7333 10.1021/acs.nanolett.5b02625
53. Jung, J.; Raoux, A.; Qiao, Z.; MacDonald, A. H. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2014, 89, 205414 10.1103/PhysRevB.89.205414