大面积堆叠石墨烯薄膜的电子杂化

独立组装的石墨烯层之间直接且可调的耦合是迈向设计型二维 (2D) 晶体系统的下一步，对基础研究和技术应用均具有重要意义。在此，我们描述了在 SiO2/Si 衬底上制备和表征大面积（$> \text{cm}^2$）耦合双层石墨烯的过程。堆叠两层石墨烯薄膜会导致层间产生直接的电子相互作用，其中所得薄膜的性质由局部扭转角决定。多晶双层薄膜呈现出“彩色玻璃窗”的外观，这可由可见光谱中出现的依赖于扭转角的窄吸收带所解释。通过电子衍射直接测量层取向，结合拉曼光谱和光学光谱，证实了在大面积上存在洁净的界面。最后，我们证明了层间耦合可以通过化学修饰可逆地关闭，从而实现基于光学的化学检测方案。综上所述，这些结果表明独立的二维晶体可以单独组装形成适用于大规模应用的电子耦合系统。