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可调莫尔异质结的可扩展范德瓦耳斯外延

材料科学 2022-11-02 v1

摘要

在扭转或晶格失配原子层的莫尔超晶格中所发现的独特物理现象,为未来量子技术带来了巨大前景。然而,扭转构型通常在热力学上不利,使得直接生长中精确控制扭转角难以实现。尽管可以合成基于晶格失配层(如 WSe2/WS2)的旋转对齐莫尔超晶格,但它们缺乏莫尔周期的关键可调性,且莫尔形成机制尚不清晰。在此,我们报道了基于具有可调硫族元素比例的两层 WSSe 中的晶格失配工程,实现稳定莫尔(周期可在 10 至 45 纳米间调谐)的可扩展、热力学驱动的范德瓦耳斯外延。与常规外延中晶格失配引起的应力阻碍高质量生长不同,我们揭示了体应力在莫尔形成中的关键作用,及其与边缘应力在塑造莫尔生长模式时的独特相互作用。此外,所合成的超晶格展现出可调的层间激子与莫尔层内激子。我们的研究揭示了莫尔合成独特的外延科学,并为基于莫尔的技术奠定了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.00146,
  title  = {Scalable van der Waals epitaxy of tunable moir\'e heterostructures},
  author = {Matthieu Fortin-Deschênes and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Fengnian Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00146},
  year   = {2022}
}