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【導(dǎo)讀】

Nature Electronics重大突破

層層組裝范德瓦爾斯（vdW）異質(zhì)結(jié)構(gòu)是大突固態(tài)物理學(xué)、材料科學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域新發(fā)現(xiàn)的大突基礎(chǔ)。盡管目前很多取得了成功，大突但所有當(dāng)前的大突二維材料（2DM）轉(zhuǎn)移技術(shù)都依賴于使用聚合物輔助，這限制了多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)的大突界面潔凈度，從而影響電子輸運(yùn)性能和光電應(yīng)用的大突潛力。依據(jù)聚合物輔助的大突二維材料異質(zhì)結(jié)制備技術(shù)對樣品的制備有多重限制，（1）層間聚合物殘留會(huì)限制可使用器件的大突尺寸；（2）對很多空氣氧化的材料，界面處的大突氣泡（主要包括聚合物殘留，空氣，大突水等）會(huì)導(dǎo)致被包裹材料的大突氧化變性；（3）對于復(fù)雜多層二維材料的構(gòu)成的器件（例如：發(fā)光器件LED），聚合物輔助轉(zhuǎn)移技術(shù)雜質(zhì)殘留問題會(huì)導(dǎo)致器件可利用空間很小，大突通常在幾個(gè)微米尺寸；（4）聚合物不能使用在超真空轉(zhuǎn)移中；（5）聚合物轉(zhuǎn)移技術(shù)不能用來制備有機(jī)溶劑樣品以及生物樣品。大突因此，大突得到超潔凈界面以及大面積轉(zhuǎn)移，大突和復(fù)雜有機(jī)樣品制備，是目前急需解決的重大挑戰(zhàn)。

在本文中，曼徹斯特大學(xué)Roman Gorbachev教授等人（主頁 https://www.rglab.co.uk/）提出了一種新穎的無聚合物轉(zhuǎn)移平臺，用于快速簡便地組裝異質(zhì)結(jié)構(gòu)，該平臺利用可重復(fù)使用的柔性無機(jī)氮化硅薄膜。該平臺能夠快速、可重復(fù)地生產(chǎn)二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括使用剝離材料和CVD生長的材料。該技術(shù)可以得到具有無層間污染的完美界面和相應(yīng)的優(yōu)異電子輸運(yùn)器件，僅受到所使用晶體的大小和固有質(zhì)量的限制。此外，去除對聚合物載體的需求為范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備提供了新的可能性：在高達(dá)600°C的高溫下進(jìn)行組裝，以及在超高真空（UHV）和材料完全浸泡在液體中的不同環(huán)境中進(jìn)行組裝。文章首次展示了UHV異質(zhì)結(jié)構(gòu)組裝，并展示了石墨烯莫爾超晶格結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)均勻性提高了一個(gè)數(shù)量級以上。作者相信，廣泛采用新型無機(jī)二維材料組裝策略將充分發(fā)揮范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為新物理和先進(jìn)光電技術(shù)平臺的潛力。相關(guān)文章以“Clean assembly of van der Waals heterostructures using silicon nitride membranes” 發(fā)表在NatureElectronics上。文章第一作者為Wendong Wang博士，Nick?Clark博士 Matthew Hammer 博士，以及Amy 通訊作者為Roman?Gorbachev教授。其中Wendong?Wang?博士在2022年就以獨(dú)立作者在Nature Reviews Physics上提出該方法。?