通过黏附基质转移实现超越范德华力极限的范德华器件集成
应用物理
2023-02-14 v1 材料科学
摘要
二维（2D）材料与其他材料之间原始的范德华（vdW）界面是新光学与电子器件的核心。然而，其直接制备面临挑战，因为 vdW 力较弱，且无法调节以在不使用溶剂、牺牲层或高温的情况下实现任意层的集成，而这些步骤可能引入损伤。为应对这些限制，我们引入了一种单步 2D 材料到器件的集成方法，其中促进转移的力与所关注界面处的 vdW 力解耦。我们利用这种黏附基质转移展示了多种 2D 材料（MoS2、WSe2、PtS2、GaS）与电介质（SiO2、Al2O3）的常规禁止的直接集成，以及可扩展的对准异质结构形成，二者均为器件开发的基础。随后我们展示了将单层 MoS2 单步集成到晶体管阵列中。由于未暴露于聚合物或溶剂，洁净界面与原始表面得以保持，并可进一步调控以展示 n 型和 p 型行为。除作为在无加工步骤影响条件下探测敏感纳米材料本征性质的平台外，我们的技术可实现非常规器件形态的高效形成，并展示了柔性晶体管的实例。
引用
@article{arxiv.2302.05989,
title = {Van der Waals device integration beyond the limits of van der Waals forces via adhesive matrix transfer},
author = {Peter F. Satterthwaite and Weikun Zhu and Patricia Jastrzebska-Perfect and Melbourne Tang and Hongze Gao and Hikari Kitadai and Ang-Yu Lu and Qishuo Tan and Shin-Yi Tang and Yu-Lun Chueh and Chia-Nung Kuo and Chin Shan Lue and Jing Kong and Xi Ling and Farnaz Niroui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.05989},
year = {2023}
}