王浩林 宗其军 黄焱 陈以威 朱雨剑 魏凌楠 王雷†

1) (南京大学物理学院, 固体微结构物理国家重点实验室, 人工微结构科学与技术协同创新中心, 南京 210093)

2) (西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院, 西安 710126)

可剥离至原子层厚度的层状材料被称为二维原子晶体, 是凝聚态物理研究的前沿材料体系之一.与体材料相比, 二维原子晶体的原子完全暴露, 对外界环境极为敏感, 因此剥离、转移、旋转、堆叠、封装和器件加工技术对于其电子器件质量和电学输运性质研究尤为关键.本文介绍了二维原子晶体转移工艺的重要发展,尤其是对其二维电子气的输运性质有突破性提升的进展.针对基于二维原子晶体的电子器件, 从二维电子气的无序、接触电阻、载流子迁移率、可观测的量子霍尔态等角度衡量器件质量, 并详细介绍了与之相对应的转移技术、器件结构与加工工艺.

1 引 言

自2004年Novoselov等[1]首次报道石墨烯的二维半金属特性以来, 二维原子晶体因具有独特的结构和优异性质[2−6], 已成为凝聚态物理学、材料科学及微电子学等领域的研究热点[7−13].作为一种新型的二维电子气系统, 石墨烯能够呈现出多种奇特的物理现象[2,3], 例如非零贝里相位[14−16]、室温量子霍尔效应[17]及克莱茵隧穿[18]等.除石墨烯外,还可将多种层状结构的晶体剥离至原子层厚度[19],即由单层或几层原子组成的最基本单元.这类材料的特点在于, 层内以强的共价键结合, 层间则以较弱的范……