范德瓦耳斯Van der Waals异质结构是由单个二维材料层层组装而成的,可用于制造各种电子器件。然而,目前组装技术,通常使用聚合物载体,这限制了这种器件的清洁度,从而限制了其电子性能。
近日,英国曼彻斯特大学(The University of Manchester)Wendong Wang, Nicholas Clark, Matthew Hamer, Amy Carl,Alex Summerfield & Roman Gorbachev等,在Nature Electronics上发文,报道了一种无聚合物制备技术,主要使用柔性氮化硅膜组装范德瓦尔斯异质结构。
在更苛刻的环境条件(与聚合物不相容)时(例如在高达600℃的温度时),在有机溶剂中和在超高真空中,无聚合物载体用以制造异质结构。所得到的异质结构,具有没有层间污染的高质量界面,并且表现出较强的电子和光电行为。
基于该项技术,在超高真空中组装了转角石墨烯异质结构,与传统转移技术相比,莫尔超晶格的均匀性提高了十倍。
Clean assembly of van der Waals heterostructures using silicon nitride membranes. 基于氮化硅膜,范德瓦尔斯异质结构的清洁组件。
图1:范德瓦耳斯Van der Waals,vDW异质结构的无机组装。
图2:基于完全无机转移技术,在空气和氩气中组装的异质结构。
图3:范德瓦耳斯vDW异质结构的超高真空组装。
图4: 基于化学气相沉积chemical vapour deposition,CVD生长,二维2D材料的大面积转移。
文献链接:Wang, W., Clark, N., Hamer, M. et al. Clean assembly of van der Waals heterostructures using silicon nitride membranes. Nat Electron (2023).https://doi.org/10.1038/s41928-023-01075-yhttps://www.nature.com/articles/s41928-023-01075-y
信息来源:今日新材料
氧化石墨烯:
氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物,一般用GO表示,其颜色为棕黄色,市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后,其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼,可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。
氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物,氧化石墨烯是单一的原子层,可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此,其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料,具有聚合物、胶体、薄膜,以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质,因为其在水中具有优越的分散性,但是,相关实验结果显示,氧化石墨烯实际上具有两亲性,从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此,氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面,并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。