基于超声剥离的粘附测试用于范德瓦耳斯异质结构的高通量组装

组装为范德瓦耳斯（vdW）异质结构的二维（2D）材料具有无限的机械、光学和电学性质组合，可用于潜在的器件应用。关键的是，这些结构需要对界面粘附进行控制，以便构建它们，并在集成时具有足够的完整性以承受工业制造工艺。在此，我们利用超声剥离阈值测试快速确定各种剥离 2D 材料在传统 SiO$_{2}$/Si 衬底上的粘附质量。该测试使我们能够根据在超声浴中固定时间内存活的 2D 薄片面积百分比快速推断相对衬底粘附力，从而控制产生高或差粘附的工艺参数。我们利用这种粘附控制来优化 vdW 异质结构组装工艺，其中我们展示相对于彼此具有高或低衬底粘附的样品可被选择性地用于构建高通量 vdW 堆叠。我们不是通过恒定的 2D-衬底粘附来调节聚合物印章对 2D 材料的粘附，而是以恒定的印章对 2D 材料粘附来调节 2D-衬底粘附。聚合物印章可重复使用而无需任何聚合物熔融步骤，从而避免了高温（<120{\deg}C）并实现了高通量生产。我们展示该流程可用于在 SiO$_{2}$/Si 上制备高质量 2D 扭转双层石墨烯，通过原子力显微镜和拉曼光谱映射表征；以及在 h-BN/SiO$_{2}$/Si 上的低角度扭转双层 WSe$_{2}$，其中我们通过依赖于倾转角的扫描电子显微镜展示了莫尔重构的直接实空间可视化。