颁布功夫:2025-08-01 14:16:22 人气:

二维资料转移利用之
旋转双层石墨烯异质结的构建
单层石墨烯
二维资料转移
异质结构建
双层石墨烯异质结是由两个单层石墨烯通过堆叠方式构建而成的二维资料结构,其造备过程通常选取干法转移技术实现高质量的界面贴合。与天然石墨烯层状结构分歧,人为构建的双层石墨烯异质结拥有更高的结构可控性,尤其在层间距、对齐方式以及与其他资料的集成方面展示出显著优势。
此表双层石墨烯异质结也为构建多职能异质结构提供了坚实基础。
转移结构
○指标异质布局造:
双层石墨烯异质结
两个单层石墨烯别离是:
硅衬底上的单层石墨烯

PDMS/PC转移头上的单层石墨烯

两个单层石墨烯厚度均为0.4nm左右,对二维资料转移设备的综合机能要求极度高。
转移前筹备
硅衬底上的单层石墨烯
通过机械剥离胶带撕取石墨烯样品,而后将胶带贴在硅片上,再撕掉胶带,显微镜下观察寻找单层石墨烯区域
PDMS/PC转移头上的单层石墨烯
此处选取滴球法,先在载玻片上形成一个载玻片—PDMS—PC结构的转移头
通过转移头上的PC粘取另一个衬底上的单层石墨烯
最终形成一个单层石墨烯—PC—PDMS—载玻片的多层结构

滴球法PDMS/PC转移头示意图
转移过程

整体转移步骤示意图
顺次找到衬底和PDMS/PC转移头上相宜大幼的单层石墨烯,初步对准

视野中高低两个单层石墨烯初步对准↑
通过移动载玻片位移平台的XY轴,调整载玻片上的单层石墨烯样品,使之与基层衬底上的单层石墨烯高低堆叠


移动载玻片位移平台XY轴,堆叠单层石墨烯↑
别离切换分歧倍率物镜观察,缓慢降落载玻片Z轴进行贴合
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左右滑动,查看更多
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缓慢降落载玻片Z轴进行贴合↑

20X物镜下观察两个单层石墨烯贴合情况↑

50X物镜下观察两个单层石墨烯贴合情况↑
贴合实现后,再切换到5X物镜观察,加热一段功夫后,起头缓慢上抬载玻片Z轴使得PC与PDMS脱离
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左右滑动,查看更多
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脱离后,移开载玻片位移平台,观察转移成效

成功在衬底上转移出双层石墨烯异质结↑
后续可用溶剂浸泡硅片,洗掉PC,留下双层石墨烯异质结
利用扩大
若是以特定旋转角(1.1°)进行单层石墨烯的堆叠,此时则会形成魔角石墨烯,这是近年来钻研最为宽泛的莫尔超晶格资料,有很多别致的物理个性。

↑旋转双层石墨烯(tBG)结构及其别致的物理性质. (a) tBG结构示意图. tBG中的超导态(b)、铁磁态(c)和绝缘态(d)
来自韩国多所院校的结合钻研团队提出扭曲双层石墨烯(tBLG)中的三阶光学非线职能够凭据堆叠角进行显著扭转,为设计用于未来非线性光子和光电器件的二维堆叠资料提供了沉要的理论凭据。

↑扭曲双层石墨烯(tBLG)中三次谐波产生(THG)的尝试设置以及丈量了局
转移所用设备

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