扭曲双层石墨烯(tBLG)因其独特的扭曲角相关电子性质而引起了人们越来越多的关注。制备高质量的、具有丰富旋转角度的大面积双层石墨烯，对角度相关物理和应用的研究具有重要意义，但这一领域的研究仍具有挑战性。在这里，本文展示了一种化学气相沉积(CVD)方法来生长高质量的tBLG，该方法使用异位形核策略，使得第二层的形核位置与第一层不同。在扭曲角度为0°~ 30°的双层石墨烯畴中，tBLGs的含量提高到88%，明显高于此前报道的结果。通过同位素标记技术仔细研究了异位成核行为。此外，清晰的Moiré图案和超高的室温载流子迁移率达68,000 cm² V^-1 s^-1，证实了tBLG的高结晶质量。该研究为基础研究和实际应用中tBLGs的可控增长开辟了一条途径。
 
  
Fig. 1生长tBLG的异位成核示意图。
 
  
Fig. 2 异位成核和tBLGs的生长过程，通过同位素标记结合显微拉曼光谱法进行可视化。
 
  
Fig. 3 增长的tBLG的关键参数。
 
  
Fig. 4 生长的tBLG的TEM表征。
 
  
Fig. 5 生长的tBLG的超高载流子迁移率。
 
       相关研究成果于2021年由北京大学Zhongfan Liu课题组，发表在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。

转自《石墨烯杂志》公众号