MIT最新Science:原子级精确控制制备晶圆级二维材料

【引言】

鉴于二维材料具有较强的面内（层内）稳定性以及与之相对的较弱的面外（层间）相互作用，这类材料可以通过相互堆叠形成多种具有广泛功能的器件类型。从某种程度上来说，构建二维材料异质结构就像搭建乐高积木。为了更好地调控二维异质结构的功能，单层薄膜级的二维材料模块的制备及其单层级堆叠控制是非常必要的。然而，目前剥离制备单层薄片的方法存在着成本高昂，难以稳定剥离二维晶体结构等弊病，亟需引入新型制备方法改善现有剥离工艺。

【成果简介】

美国麻省理工学院的Jeehwan Kim（通讯作者）率领团队开发出一种层分辨率级分离（LRS）的通用型技术来生产晶圆规模（直径5厘米）的二维材料单层。这一技术首先需要在晶圆上快速生长较厚的二维材料，之后收集这些材料中单堆叠多层，最终通过多次分离（splitting）的过程将其制备成单层。这一方法可用于制备包括二硫化钼、硫化钨在内的多种材料单层，在此基础上设计制备的范德瓦耳斯异质结构具备原子级厚度和良好的性能。2018年11月9日，相关成果以题为“Controlled crack propagation for atomic precision handling of wafer-scale two-dimensional materials”的文章在线发表在Science上。

【图文导读】

图1 LRS技术制备单层二维材料过程

图2 LRS技术制备晶圆级单层二维材料

图3 通过LRS技术制备的单层二维材料的相关表征

图4 晶圆级二维异质结构

文献链接：Controlled crack propagation for atomic precision handling of wafer-scale two-dimensional materials（Science, 2018, DOI: 10.1126/science.aat8126）

本文由材料人学术组NanoCJ供稿，材料牛编辑整理。

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