Raman Scattering Studies of Graphene

Abstract

Graphene이 성공적으로 분리된 후, 최근 4년간 graphene에 대한 아주 많은 연구가 이루어지고 있다. Graphene은 그 결합 구조로 인해 독특한 물리적 성질을 가졌고, 열적, 전기적, 기계적 특성이 좋아 전기?전자적 응용성이 높은 물질이다. 본 논문에서는 이러한 graphene의 전자 구조 안에서 나타나는 현상들을 Raman 산란 분광법을 통해 이해하고자 하였다. 300nm 두께의 SiO₂ 기판에 올려져 있고, micromechanical cleavage 방법으로 만든 graphene을 micro-Raman 분광기를 통해 측정하였다. 실험 결과, Raman scattering spectrum을 보고 graphene의 layer 수를 구분 및 확인 할 수 있었고, electron-phonon coupling에 의한 phonon mode의 위치 변화도 확인하였다. Dirac fermion의 excitaton을 관측하기 위한 다양한 실험도 병행하였다.;Graphene, a two dimensional form of carbon, has a unique electronic band structure which provides a linear dispersion relation where the Fermi velocity replaces the speed of light in the usual Dirac fermion spectrum. Because of the unique structure, graphene exhibits peculiar electronic properties. We present Raman scattering measurements on graphene which is deposited on a 300-nm-thick SiO₂ to review recent work on Raman spectroscopy of graphene. We can confirm number of layers, quality of layers, the changes of phonon frequency and linewidth and doping level of each sample. Further studies are in progress to capture excitations of Dirac fermions.