通过石墨烯进行远程外延相互作用的实验证据 Celesta S. Chang 1,2,† 、Ki Seok Kim 1,2,† 、Bo-In Park 1,2,† 、Joonghoon Choi 3,4,† 、Hyunseok Kim 1 、Junsek Jeong 1 、Matthew Barone 5 、Nicholas Parker 5 、Sangho Lee 1 、Kuangye Lu 1 、Junmin Suh 1 、Jekyung Kim 1 、Doyoon Lee 1 、Ne Myo Han 1 、Mingi Moon 6 、Yun Seog Lee 6 、Dong-Hwan Kim 7,8 、Darrell G. Schlom 5,*、Young Joon Hong 3,4,*、和 Jeehwan Kim 1,2,6,9,* 1 麻省理工学院机械工程系,美国马萨诸塞州剑桥 02139,2 麻省理工学院电子研究实验室,美国马萨诸塞州剑桥 02139 3 世宗大学纳米技术与先进材料工程系,首尔 05006,韩国 4 GRI-TPC 国际研究中心和世宗大学纳米技术与先进材料工程系,首尔 05006,韩国 5 康奈尔大学材料科学与工程系,纽约州伊萨卡,14850,美国 6 首尔国立大学机械工程系,首尔,韩国 7 成均馆大学(SKKU)化学工程学院,水原 16419,韩国 8 成均馆大学(SKKU)生物医学融合研究所(BICS),水原 16419,韩国 9 麻省理工学院材料科学与工程系,马萨诸塞州剑桥 02139,美国 † 这些作者的贡献相同。 * 通讯至 jeehwan@mit.edu、yjhong@sejong.ac.kr、schlom@cornell.edu ORCID ID:Celesta S. Chang (0000-0001-7623-950X)、Ki Seok Kim (0000-0002-7958-4058)、Bo-In Park (0000-0002-9084-3516)、崔仲勋 (0000-0002-2810-2784)、郑俊石 (0000-0003-2450-0248)、金贤锡 (0000-0003-3091-8413)、李尚浩(0000-0003-4164-1827),路匡业(0000-0002-2992-5723)、Jun Min Suh(0000-0001-8506-0739)、Do Yoon Lee(0000-0003-4355- 8146)、Ne Myo Han(0000-0001-9389-7141)、Yun Seog Lee(0000-0002-2289-109X)、Dong-Hwan Kim(0000-0002-2753-0955)、Darrell Schlom(0000-0003-2493-6113)、Young Joon Hong(0000- 0002-1831-8004)、Jeehwan Kim(0000-0002-1547-0967)摘要远程外延的概念利用衬底的衰减电位二维范德华层覆盖在基底表面,这使得吸附原子能够进行远程相互作用,从而遵循基底的原子排列。然而,必须仔细定义生长模式,因为二维材料中的缺陷可以允许从基底直接外延,这可能会进一步诱导横向过度生长形成外延层。在这里,我们展示了一种只能在远程外延中观察到的独特趋势,与其他基于二维的外延方法不同。我们在图案化石墨烯上生长 BaTiO 3,以显示一个反例,其中基于针孔的外延无法形成连续的外延层。通过观察在没有单个针孔的石墨烯上生长的纳米级成核位点,我们在原子尺度上直观地证实了远程相互作用。从宏观上看,GaN微晶阵列的密度变化取决于衬底的离子性和石墨烯层数,这也证实了远程外延机制。
7 卡拉布里亚大学和 INFN-科森扎,意大利伦德 87036 8 加利福尼亚大学,加利福尼亚州伯克利市 94720 9 加利福尼亚大学,加利福尼亚州戴维斯市 95616 10 加利福尼亚大学,加利福尼亚州洛杉矶市 90095 11 加利福尼亚大学,加利福尼亚州河滨市 92521 12 华中师范大学,湖北武汉 430079 13 伊利诺伊大学芝加哥分校,伊利诺伊州芝加哥市 60607 14 克赖顿大学,内布拉斯加州奥马哈市 68178 15 布拉格捷克理工大学,FNSPE,捷克共和国布拉格 115 19 16 杜尔加布尔国立技术学院,印度杜尔加布尔 - 713209 17 ELTE 埃尔特沃什·罗兰大学,匈牙利布达佩斯 H-1117 18 法兰克福高等研究院 FIAS,法兰克福60438,德国 19 复旦大学,上海,200433 20 广西师范大学,桂林,中国 21 海德堡大学,海德堡 69120,德国 22 休斯顿大学,休斯顿,德克萨斯州 77204 23 湖州学院,湖州,浙江 313000 24 印度科学教育与研究研究所(IISER),Berhampur 760010,印度 25 印度科学教育与研究研究所(IISER)蒂鲁帕蒂,蒂鲁帕蒂 517507,印度 26 印度理工学院,巴特那,比哈尔邦 801106,印度 27 印第安纳大学,布卢明顿,印第安纳州 47408 28 中国科学院现代物理研究所,兰州,甘肃 730000 29 查谟大学,查谟 180001,印度 30 联合核研究中心,杜布纳141 980 31 肯特州立大学,肯特,俄亥俄州 44242 32 肯塔基大学,列克星敦,肯塔基州 40506-0055 33 劳伦斯伯克利国家实验室,伯克利,加利福尼亚州 94720 34 里海大学,伯利恒,宾夕法尼亚州 18015 35 马克斯普朗克物理研究所,慕尼黑 80805,德国 36 密歇根州立大学,东兰辛,密歇根州 48824 37 国立核能研究大学 MEPhI,莫斯科 115409 38 国家科学教育与研究研究所,HBNI,Jatni 752050,印度 39 国立成功大学,台南 70101 40 俄亥俄州立大学,哥伦布,俄亥俄州 43210 41 旁遮普大学,昌迪加尔160014,印度 42 NRC“库尔恰托夫研究所”,高能物理研究所,普罗特维诺 142281 43 普渡大学,西拉法叶,印第安纳州 47907 44 莱斯大学,休斯顿,德克萨斯州 77251 45 罗格斯大学,皮斯卡塔韦,新泽西州 08854 46 中国科学技术大学,合肥,安徽 230026 47 华南师范大学,广州,广东 510631 48 世宗大学,首尔,05006,韩国 49 山东大学,青岛,山东 266237 50 中国科学院上海应用物理研究所,上海 201800 51 南康涅狄格州立大学,纽黑文,康涅狄格州 06515 52 纽约州立大学石溪分校,纽约州 11794 53 Instituto de Alta Investigaci´on, Universidad de Tarapac´a, Arica 1000000, Chile 54 天普大学,费城,宾夕法尼亚州 19122 55 德克萨斯农工大学,学院站,德克萨斯州 77843 56 德克萨斯大学奥斯汀分校,德克萨斯州 78712 57 清华大学,北京 100084 58 筑波大学,筑波,茨城 305-8571,日本 59 中国科学院大学,北京 101408 60 瓦尔帕莱索大学,瓦尔帕莱索,印第安纳州 46383 61 可变能量回旋加速器中心,加尔各答 700064,印度 62 华沙理工大学,华沙 00-661,波兰 63 韦恩州立大学,底特律,密歇根州 48201 64 耶鲁大学,纽黑文,康涅狄格州 06520
5 鲍尔州立大学,印第安纳州曼西 47306 6 布鲁克海文国家实验室,纽约州厄普顿 11973 7 卡拉布里亚大学和 INFN-Cosenza,意大利伦德 87036 8 加利福尼亚大学,加利福尼亚州伯克利市 94720 9 加利福尼亚大学,加利福尼亚州戴维斯市 95616 10 加利福尼亚大学,加利福尼亚州洛杉矶市 90095 11 加利福尼亚大学,加利福尼亚州河滨市 92521 12 华中师范大学,湖北武汉 430079 13 伊利诺伊大学芝加哥分校,伊利诺伊州芝加哥市 60607 14 克赖顿大学,内布拉斯加州奥马哈市 68178 15 布拉格捷克技术大学,FNSPE,捷克共和国布拉格 115 19 16 达姆施塔特工业大学,德国达姆施塔特 64289 17 国立杜尔加布尔理工学院,杜尔加布尔 - 713209,印度 18 ELTE 埃尔沃特沃斯罗兰大学,布达佩斯,匈牙利 H-1117 19 法兰克福高等研究院 FIAS,法兰克福 60438,德国 20 复旦大学,上海,200433 21 海德堡大学,海德堡 69120,德国 22 休斯顿大学,休斯顿,德克萨斯州 77204 23 湖州大学,湖州,浙江 313000 24 印度科学教育与研究研究所 (IISER),贝尔汉普尔 760010,印度 25 印度科学教育与研究研究所 (IISER) 蒂鲁帕蒂,蒂鲁帕蒂 517507,印度 26 印度理工学院,巴特那,比哈尔邦 801106,印度 27 印第安纳大学,布卢明顿,印第安纳州 47408 28中国科学院现代物理研究所,甘肃兰州 730000 29 查谟大学,查谟 180001,印度 30 肯特州立大学,俄亥俄州肯特 44242 31 肯塔基大学,肯塔基州列克星敦 40506-0055 32 劳伦斯伯克利国家实验室,加利福尼亚州伯克利 94720 33 利哈伊大学,宾夕法尼亚州伯利恒 18015 34 马克斯普朗克物理研究所,慕尼黑 80805,德国 35 密歇根州立大学,密歇根州东兰辛 48824 36 国家科学教育与研究研究所,HBNI,Jatni 752050,印度 37 国立成功大学,台南 70101 38 中国科学院核物理研究所,Rez 250 68,捷克39 俄亥俄州立大学,哥伦布,俄亥俄州 43210 40 PAN 核物理研究所,克拉科夫 31-342,波兰 41 旁遮普大学,昌迪加尔 160014,印度 42 普渡大学,西拉斐特,印第安纳州 47907 43 莱斯大学,休斯顿,德克萨斯州 77251 44 罗格斯大学,皮斯卡塔韦,新泽西州 08854 45 圣保罗大学,圣保罗,巴西 05314-970 46 中国科学技术大学,合肥,安徽 230026 47 华南师范大学,广州,广东 510631 48 世宗大学,首尔,05006,韩国 49 山东大学,青岛,山东 266237 50 中国科学院上海应用物理研究所,上海201800 51 南康涅狄格州立大学,康涅狄格州纽黑文 06515 52 纽约州立大学石溪分校,纽约州 11794 53 塔拉帕卡大学阿尔塔研究学院,智利阿里卡 1000000 54 天普大学,费城宾夕法尼亚州 19122 55 德克萨斯 A&M 大学,德克萨斯州大学城 77843 56 德克萨斯大学,德克萨斯州奥斯汀 78712 57 清华大学,北京 100084 58 筑波大学,日本茨城筑波 305-8571 59 中国科学院大学,北京 101408 60 美国海军学院,马里兰州安纳波利斯 21402 61 瓦尔帕莱索大学,印第安纳州瓦尔帕莱索 46383 62 可变能量回旋加速器中心,印度加尔各答 700064 63 华沙理工大学,波兰华沙 00-661 64 韦恩州立大学,密歇根州底特律 48201 65 耶鲁大学,康涅狄格州纽黑文 06520