随着层间原子堆积顺序的不同,范德华(vdW)材料的性质往往会发生显著的变化,且这种顺序很难控制。三层石墨烯(TLG)通常堆叠在半金属ABA或具有门式可调带隙的ABC半导体结构中,但后者仅是通过剥离产生的。在这里,我们提出了一种化学气相沉积的方法来促进TLG的生长,从而大大提高了ABC结构域的比例和大小。其中的关键是衬底曲率可以稳定ABC域。通过调整衬底的曲率水平,获得可控的ABC产量约为59%。转移到器件衬底后,ABC分数仍然很高,传输测量结果确认了预期的ABC带隙的可调性。衬底形貌工程学为大规模合成外延ABC-TLG和其他vdW材料提供了一条途径。
Fig. 1 在反向扩散模式下通过CVD法外延生长TLG。
Fig. 2 TLG的电子结构和堆叠形态。
Fig. 3 曲率稳定的ABC-TLG。
Fig. 4 ABC-TLG和ABA-TLG的IR-SNOM和电子传输特性。
相关研究成果于2020年由美国宾夕法尼亚大学A.T.Charlie Johnson课题组,发表在Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-019-14022-3)上。原文:Large-area epitaxial growth of curvature-stabilized ABC trilayer graphene