大面积二维材料的原位剥离方法
材料科学
2023-06-02 v1
摘要
二维材料研究的成功从根本上依赖于制备出面积大、且质量足以满足实验条件的样品。由于其二维特性，诸如光电子能谱、隧穿显微镜和电子衍射等表面敏感技术（在超高真空 (UHV) 环境下工作）已成为揭示二维材料新性质极为成功的主要技术，但其要求样品无吸附物。最简便且直接获得最高质量二维材料的技术无疑是从块体生长样品进行机械剥离，然而由于该传统上在专用环境中进行，将这些样品转入 UHV 装置需要某种表面清洁处理，这会损害样品质量。本文报道一种简单且通用的在 UHV 中直接进行原位机械剥离以获得大面积单层膜的方法。通过采用标准 UHV 清洁技术，并有意利用衬底与样品间的化学亲和性，我们实现了过渡金属硫族化合物的原位大面积剥离。多种过渡金属硫族化合物（金属性与半导体性）被原位剥离至 Au、Ag 和 Ge 上。剥离的薄片为亚毫米尺寸，具有优异结晶度与纯度，这由角分辨光电子能谱、原子力显微镜和低能电子衍射所证实。此外，我们展示了空气敏感二维材料的剥离以及控制衬底-二维材料扭转角的可能性。
引用
@article{arxiv.2209.15030,
title = {In-situ exfoliation method of large-area 2D materials},
author = {Antonija Grubišić-Čabo and Matteo Michiardi and Charlotte E. Sanders and Marco Bianchi and Davide Curcio and Dibya Phuyal and Magnus H. Berntsen and Qinda Guo and Maciej Dendzik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.15030},
year = {2023}
}