AB堆疊雙層石墨烯(BLG)在光電器件領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。化學(xué)氣相沉積(CVD)是用于制備BLG的重要方法,但在雙層之間未觀察到明確的堆疊方向。除AB堆疊外,還存在許多可能嚴(yán)重影響B(tài)LG性能的無序堆疊方向。在本文中,我們報(bào)告了一種通過高壓環(huán)境控制反向轉(zhuǎn)移CVD-BLG堆疊方向的方法。我們發(fā)現(xiàn)通過增加高壓釜中溶劑的溫度,BLG的方向可以從弱耦合堆疊變?yōu)锳B堆疊。在石墨烯上生長的MoS
2晶粒證實(shí)了BLG的堆疊方向變化。認(rèn)為在高壓環(huán)境下BLG中各層之間的距離減小可以解釋所觀察到的取向變化。反向傳輸可以輕松修改BLG的堆疊方向。提出的高壓輔助方法為制備AB疊層BLG引入了新途徑,可用于調(diào)整其他二維材料的疊層方向。
Figure 1. CVD獲得的雙層石墨烯(BLG)的拉曼表征。(a)具有不同堆疊方向的單層石墨烯(SLG)和BLG的拉曼光譜。(b)BLG二維帶的洛倫茲曲線擬合。(c1-c3)、(d1-d3)和(e1-e3)在傳統(tǒng)傳輸后,GRDR-BLG、AB堆疊的BLG和WC-BLG的I
G和I
2D峰以及I
G/I
2D的拉曼映射。比例尺:2mm。
Figure 2. 反向轉(zhuǎn)移石墨烯的示意圖
Figure 3. 樣品的I
G/I
2D比隨溫度和時(shí)間的變化
Figure 4. I
G和I
2D峰值以及弱耦合BLG的I
G/I
2D的拉曼映射。(a1-a3)未經(jīng)高壓處理。(b1-b3)經(jīng)過高壓處理。比例尺:2μm
Figure 5. 雙層石墨烯中的電子帶結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)
相關(guān)研究成果于2021年由中國科學(xué)院Guanghui Yu課題組,發(fā)表在Carbon(doi.org/10.1016/j.carbon.2020.10.026)上。原文:Conversion of the stacking orientation of bilayer graphene through high-pressure treatment。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào)