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二维材料范德华器件中界面的透射电子显微表征

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二维材料范德华器件是以二维材料为基础组成的单元,依靠范德华相互作用构造的具有潜在颠覆性能的新器件,是近年来量子材料体系、电子器件领域以及半导体产业界的研究热点.二维范德华器件的性能与其界面息息相关,例如材料生长的质量受衬底表面的调控,电学器件的性能受界面接触电阻的影响等.因此,界面表征对材料质量的检测和器件工艺的优化至关重要.由于二维材料仅具有原子级厚度,必须用具有原子级及以上分辨能力的检测技术才能实现对其界面的直接表征.透射电子显微技术具有亚埃级空间分辨率、准确的元素分辨能力和原位探测技术等诸多优势,非常适合于二维范德华器件的界面表征.本文将全面综述二维材料范德华器件制备中3种主要界面的透射电子显微表征,包括二维材料生长过程中材料与衬底间界面的表征、异质结制造过程中平面界面和垂直界面的表征以及电子器件构造过程中金属电极与二维材料间接触界面的表征.通过梳理透射电子显微技术在这些界面处的原子级结构表征,揭示出二维材料范德华器件界面处的微观作用机制.这些关键的界面信息为阐明材料的生长机理、解析异质结的界面结构以及优化电子器件的性能提供了方向,同时为二维材料范德华器件在未来超大规模集成电路技术中的应用奠定了基础.
Interfacial characterization of two-dimensional van der Waals devices by transmission electron microscopy

two-dimensional materialstransmission electron microscopyvan der Waals devicesinterfacial characterization

郭泉林、顾恬、王悰、张志斌、刘开辉

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北京大学物理学院,人工微结构和介观物理国家重点实验室,北京100871

北京大学量子材料科学中心,北京100871

广东省松山湖材料实验室,东莞523808

二维材料 透射电子显微技术 范德华器件 界面表征

广东省基础与应用基础研究基金国家自然科学基金国家自然科学基金

2021B03010300025202502392163206

2023

10.1360/TB-2022-1318

科学通报
中国科学院国家自然科学基金委员会

科学通报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.269
ISSN：0023-074X
年,卷(期)：2023.68(22)
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