转移转印

本文系统综述晶圆级二维材料的关键制备技术，从面内单晶外延、垂直同质结构外延、可规模化异质结构外延，到人工转移堆叠与界面调控，全面梳理对称性引导外延、台阶引导外延、界面工程、偏析外延、远程外延与确定性堆叠等核心策略，结合系列关键图表深入阐释结构 — 界面 — 性能的构效关系，明确低温非晶格匹配外延、晶圆级精确转角控制、原子结构与器件性能关联表征等前沿方向，为理性设计大面积二维范德华功能结构提供统一框架与路线指引。

本研究提出了一种创新策略，即利用透明多层石墨烯电极（MGE）替代传统金属电极，以改善CsPbBr3光电导型探测器的性能。通过化学气相沉积（CVD）方法在云母基板上外延生长高质量的CsPbBr3单晶薄膜。采用机械剥离法从石墨上剥离出多层石墨烯，并通过干转移法将其转移到CsPbBr3单晶上，形成透明且柔性的电极。构建横向光电导型探测器，其中CsPbBr3单晶作为光敏材料，多层石墨烯电极和金电极分别作为接触电极，形成MGE-CsPbBr3-AE（金电极）结构。

在该方法中，通常使用一种柔性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）印章，其表面覆盖有有机粘附层（如聚碳酸酯 PC 或聚丙烯碳酸酯 PPC），在光学显微镜下实现对二维材料薄片的拾取与释放（如图1所示）。PDMS 的弹性使得粘附层能够与基底逐渐形成共形接触，从而在转移过程中减少对脆弱二维材料的机械应力。

研究提出并验证了一种基于激光诱导前向转移（LIFT）的二维材料数字化组装方法，用于精确构筑由石墨烯、MoSe₂ 和 PdSe₂组成的范德华异质结构。该方法实现了无掩膜、无聚合物支撑的微米尺度“像素化”转移与垂直堆叠，在保持材料结构与电学性质的同时，成功制备了二维材料场效应晶体管以及 PdSe₂/MoSe₂ p–n 结器件，并展示了稳定的电学与光电响应性能，表明 LIFT 技术在可扩展二维异质结构器件制造中的应用潜力。

本研究提出了一种基于真空下近熔融转移新技术，成功实现了超洁净、无损伤的Gr/h-BN超晶格的可控制备。通过宏观基底对准技术，实现了不同扭转角的多层结构，具有优异的界面质量、平整表面和精确角度调控。理论分析揭示，Ge基底在接近熔点时Ge-Ge键振动，削弱了材料与基底的结合力，从而实现高效、洁净的转移。实验与理论结合验证了该方法在调控电子结构和非线性光学性能方面的潜力。该工作为大规模转角二维异质结构的制备提供了新路径，对探究转角石墨烯/氮化硼的电子与光电性质具有重要意义，并为转角电子学的应用奠定了材料基础。

本工作报道了一种通用的低温转移方法，通过调节转移介质的玻璃化转变温度或凝固点来实现LIG的转移。热膨胀引起的互锁、易于实现的界面分离以及多层石墨烯层之间的强静电相互作用解释了其转移机制。这有助于将高质量的LIG转移到弹性体、水凝胶和浸渍有各种流体的织物上。典型弹性体的厚度可低至6.7微米，其杨氏模量范围为4.5 MPa至3.9 kPa。利用这种转移技术，成功制备了集成在人形机器人面部的大面积双层电子皮肤，实现了与人类的情感互动。

综上所述，该研究开发了一种全干法转移技术，通过铁电聚合物P(VDF-TrFE)支撑膜的可调控静电粘附特性，实现了晶圆级CVD石墨烯的低裂纹密度洁净转移。该干法技术完全避免使用化学蚀刻剂、有机溶剂或水基处理流程，有效保持了石墨烯的本征电学特性并避免非故意掺杂。此外，研究还将该技术成功拓展至hBN和MoS₂等其他二维材料，证实了其广泛适用性。

本文通过镍辅助转移方法，实现了CVD石墨烯的无损转移，其性能与剥离石墨烯相当。这种转移方法不仅保留了石墨烯的固有品质，还使得CVD石墨烯可以用于构建魔角扭曲双层石墨烯等复杂异质结构。这些发现标志着CVD生长的石墨烯在基础研究中相对于剥离石墨烯没有任何明显的劣势，为二维材料的可扩展合成和应用提供了重要的技术进步。