扭曲雙層石墨烯(tBLG)因其獨(dú)特的扭曲角相關(guān)電子性質(zhì)而引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。制備高質(zhì)量的、具有豐富旋轉(zhuǎn)角度的大面積雙層石墨烯，對(duì)角度相關(guān)物理和應(yīng)用的研究具有重要意義，但這一領(lǐng)域的研究仍具有挑戰(zhàn)性。在這里，本文展示了一種化學(xué)氣相沉積(CVD)方法來(lái)生長(zhǎng)高質(zhì)量的tBLG，該方法使用異位形核策略，使得第二層的形核位置與第一層不同。在扭曲角度為0°~ 30°的雙層石墨烯疇中，tBLGs的含量提高到88%，明顯高于此前報(bào)道的結(jié)果。通過(guò)同位素標(biāo)記技術(shù)仔細(xì)研究了異位成核行為。此外，清晰的Moiré圖案和超高的室溫載流子遷移率達(dá)68,000 cm
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-1，證實(shí)了tBLG的高結(jié)晶質(zhì)量。該研究為基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用中tBLGs的可控增長(zhǎng)開(kāi)辟了一條途徑。
Fig. 1生長(zhǎng)tBLG的異位成核示意圖。
Fig. 2 異位成核和tBLGs的生長(zhǎng)過(guò)程，通過(guò)同位素標(biāo)記結(jié)合顯微拉曼光譜法進(jìn)行可視化。
Fig. 3 增長(zhǎng)的tBLG的關(guān)鍵參數(shù)。
Fig. 4 生長(zhǎng)的tBLG的TEM表征。
Fig. 5 生長(zhǎng)的tBLG的超高載流子遷移率。
相關(guān)研究成果于2021年由北京大學(xué)Zhongfan Liu課題組，發(fā)表在Nature Communications（https://doi.org/10.1038/s41467-021-22533-1）上。原文：Hetero-site nucleation for growing twisted bilayer graphene with a wide range of twist angles。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)
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