MIT最新Science:原子級精確控制制備晶圓級二維材料

【引言】

鑒于二維材料具有較強的面內（層內）穩定性以及與之相對的較弱的面外（層間）相互作用，這類材料可以通過相互堆疊形成多種具有廣泛功能的器件類型。從某種程度上來說，構建二維材料異質結構就像搭建樂高積木。為了更好地調控二維異質結構的功能，單層薄膜級的二維材料模塊的制備及其單層級堆疊控制是非常必要的。然而，目前剝離制備單層薄片的方法存在著成本高昂，難以穩定剝離二維晶體結構等弊病，亟需引入新型制備方法改善現有剝離工藝。

【成果簡介】

美國麻省理工學院的Jeehwan Kim（通訊作者）率領團隊開發出一種層分辨率級分離（LRS）的通用型技術來生產晶圓規模（直徑5厘米）的二維材料單層。這一技術首先需要在晶圓上快速生長較厚的二維材料，之后收集這些材料中單堆疊多層，最終通過多次分離（splitting）的過程將其制備成單層。這一方法可用于制備包括二硫化鉬、硫化鎢在內的多種材料單層，在此基礎上設計制備的范德瓦耳斯異質結構具備原子級厚度和良好的性能。2018年11月9日，相關成果以題為“Controlled crack propagation for atomic precision handling of wafer-scale two-dimensional materials”的文章在線發表在Science上。

【圖文導讀】

圖1 LRS技術制備單層二維材料過程

圖2 LRS技術制備晶圓級單層二維材料

圖3 通過LRS技術制備的單層二維材料的相關表征

圖4 晶圓級二維異質結構

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

本文由材料人學術組NanoCJ供稿，材料牛編輯整理。

材料牛網專注于跟蹤材料領域科技及行業進展，歡迎大家到材料人宣傳科技成果并對文獻進行深入解讀，投稿郵箱tougao@cailiaoren.com。