通过远程外延制备自支撑外延氧化物：石墨烯微观结构演变的作用

远程外延作为一种有前景的方法受到广泛关注，它利用二维（2D）材料中间层（如石墨烯）来促进薄膜的生长，使薄膜复制基底的晶体学特征。所得薄膜可剥离为自支撑膜，昂贵的基底也可重复使用。然而，原子级薄的二维材料在腔室内薄膜生长前后容易受损，导致外延质量差。使用石墨烯的氧化物远程外延——最常见的二维材料——尤其具有挑战性，因为传统的外延氧化物生长条件也会降解石墨烯。在本研究中，我们首次展示了石墨烯微观结构、其在脉冲激光沉积等离子体照射下受损程度与顶部沉积的钛酸钡薄膜晶体质量之间的直接关联。采用受控孔径方法以减少石墨烯损伤。即使如此，石墨烯晶界处的损伤程度仍高于晶粒内部。晶粒尺寸大于300微米的大晶粒石墨烯受损较少，所得薄膜与直接在氧化锶基底上生长的薄膜相当，其摇摆曲线半高宽为0.6度。使用大晶粒双层石墨烯，成功剥离并转移了4 mm × 5 mm的氧化物层至SiOx-Si。这些发现为功能氧化物在外来基底上的异质集成铺平了道路，对通过将其与Si-CMOS和柔性电子器件集成来商业化钙钛矿氧化物具有重大意义。