成果介绍
将2D单层的独特性质从不可伸缩的微米尺度样品转化为宏观尺度是一个长期存在的挑战，这一挑战受到衬底诱导应变、界面不均匀性和可缩放制造方法固有样品间变化的阻碍。到目前为止，减少石墨烯应变最成功的策略是使用六方氮化硼(h-BN)减少界面粗糙度和晶格失配，缺点是对其他2D单层和液态水的一致性和适用性有限，与电子设备不兼容。
有鉴于此，近日，瑞士苏黎世联邦理工学院Liubov Belyaeva等展示了一种基于水凝胶的新型衬底，它克服了这些限制，在应变松弛方面优于h-BN和水衬底，从而实现了高度均匀且可重复的厘米尺寸无应变单层片。由于水凝胶表面的高含液量和低杨氏模量，其极端的结构适应性使得最终应变松弛和均匀性变得合理，并且适用于所有2D材料，无论其晶体结构如何。这种平台可以集成到场效应晶体管中，并在石墨烯中展示增强的载流子迁移率。本文的研究结果提出了一种获得均匀且无应变2D材料片的通用策略，并强调了将它们与软物质相结合所带来的机会。
图文导读
图1. 琼脂糖水凝胶上的松弛石墨烯应变。
图2. AAm水凝胶上石墨烯中应变的松弛和统一。
图3. 水凝胶对h-BN中应变的松弛和统一。
图4. 液体表面和水凝胶上2D薄片中的应变来源。
图5. 石墨烯/水凝胶基场效应晶体管(FET)。
文献信息
Uniform, Strain-Free, Large-Scale Graphene and h-BN Monolayers Enabled by Hydrogel Substrates
（Small, 2023, DOI:10.1002/smll.202307054）
文献链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202307054
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