外延生长的一小步，二维异质结构中扭转角控制的一大步

Oliver Maßmeyer; Jürgen Belz; Badrosadat Ojaghi Dogahe; Maximilian Widemann; Robin Günkel; Johannes Glowatzki; Max Bergmann; Sergej Pasko; Simonas Krotkus; Michael Heuken; Andreas Beyer; Kerstin Volz

外延生长的一小步，二维异质结构中扭转角控制的一大步

材料科学 2024-02-12 v1 介观与纳米尺度物理应用物理数据分析、统计与概率

作者: Oliver Maßmeyer , Jürgen Belz , Badrosadat Ojaghi Dogahe , Maximilian Widemann , Robin Günkel , Johannes Glowatzki , Max Bergmann , Sergej Pasko , Simonas Krotkus , Michael Heuken , Andreas Beyer , Kerstin Volz

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摘要

过去十年间，二维（2D）材料引起了广泛关注。特别是 van der Waals (vdW) 二维材料，如过渡金属二硫化物 (TMDCs) 及其异质结构，表现出半导体特性，使其非常适合新型器件应用。实现优异性能需要对具有不同性质的二维材料进行可控的混合与匹配，并精确控制这些异质结构中的面内扭转角，这需要通过大规模器件制造来实现。为了深入理解这些扭转角的控制机制，利用扫描透射电子显微镜 (STEM) 对通过金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 自下而上合成的二硫化钨 (WS2) 和石墨烯的二维异质结构进行了研究。具体而言，结合传统高分辨率成像与使用先进 4D STEM 技术的扫描纳米束衍射 (SNBD) 来分析莫尔结构。后一种技术用于揭示 WS2/Gr 异质结构内的外延对齐，表明底层石墨烯层对后续 WS2 层中莫尔结构的形成有直接影响。特别地，本文讨论了底层 WS2 和 Gr 层内的晶界对于形成扭转角低于 2{\deg} 的莫尔图案的重要性。

关键词

二维异质结构扭转角控制 van der Waals 材料 MOCVD 莫尔结构 4D STEM

引用

@article{arxiv.2402.06029,
  title  = {A Small Step for Epitaxy, a Large Step Towards Twist Angle Control in 2D Heterostructures},
  author = {Oliver Maßmeyer and Jürgen Belz and Badrosadat Ojaghi Dogahe and Maximilian Widemann and Robin Günkel and Johannes Glowatzki and Max Bergmann and Sergej Pasko and Simonas Krotkus and Michael Heuken and Andreas Beyer and Kerstin Volz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.06029},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages including the main article and supporting information, 5 figures (main text), 14 figures (supporting), submitted to Advanced Materials - Wiley

外延生长的一小步，二维异质结构中扭转角控制的一大步

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