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atomic and electronic structure of Si dangling bonds in quasi-free-standing monolayer graphene

Nano Research 2018年第2期11卷 864-873页

作者： Yuya Murata Tommaso Cavallucci Valentina Tozzini Niko Pavliček Leo Gross Gerhard Meyer Makoto Takamura Hiroki Hibino Fabio Beltram Stefan Heun NEST Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore Pisa Italy IBM Research-Zurich Rüschlikon Switzerland NTT Basic Research Laboratories Atsugi Kanagawa Japan

Si dangling bonds at the interface of quasi-free-standing monolayer graphene （QFMLG） are known to act as scattering centers that can severely affect carrier mobility Herein, we investigate the atomic and electronic structure of Si dangling bonds in QFMLG using low-temperature scanning tunneling microscopy/ spectroscopy （STM/STS）, atomic force microscopy （AFM）, and density functional theory （DFT） calculations. Two types of defects with different contrast were observed on a flat graphene terrace by STM and AFM; in particular, their STM contrast varied with the bias voltage. Moreover, these defects showed characteristic STS peaks at different energies, 1.1 and 1.4 eV. The comparison of the experimental data with the DFT calculations indicates that the defects with STS peak energies of 1.1 and 1.4 eV consist of clusters of three and four Si dangling bonds, respectively. The relevance of the present results for the optimization of graphene synthesis is discussed.

关键词： quasi-free-standingmonolayer graphene hydrogen intercalation carrier mobility scanning tunnelingmicroscopy scanning tunnelingspectroscop^atomic force microscop3~density functional theory

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