二維(2D)范德華(vdW)材料的特殊物理性質已被廣泛研究,從而推動了材料合成的發展。外延生長是一種突出的合成策略,其能夠生產出與先進集成電路兼容的大面積、高質量2D薄膜。典型的2D單晶,如石墨烯、過渡金屬二硫屬化物和六方氮化硼,已實現在晶片規模上外延生長。近日,北京大學劉開輝綜述研究了二維材料及其同質結構的外延生長。
本文要點:
1) 作者從兩個方向關注2D vdW材料的外延方法:平面內單晶單層的生長和平面外同質結構的制造。作者首先討論了單疇的成核控制和多疇的取向控制,以實現大規模單晶單層。
2) 作者用各種外延生長技術分析了典型二維vdW材料的缺陷水平和晶體質量的測量。然后,作者概述了生長均勻多層和扭曲同質結構的技術路線。作者進一步總結了當前的研究策略,以指導未來2D vdW材料的按需制造以及后續工業應用的器件制造。
Can Liu et.al Understanding epitaxial growth of two-dimensional materials and their homostructures Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01704-3
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01704-3