远程外延是一种很有前途的技术，最近引起了相当大的关注，它能够生长出通过二维材料夹层复制衬底晶体特性的薄膜。生长的薄膜可以剥离以形成独立的膜，尽管如果衬底材料在苛刻的外延条件下容易损坏，应用这种技术通常是具有挑战性的。例如，由于这种损伤，石墨烯/GaN模板上的GaN薄膜的远程外延尚未通过标准的金属-有机化学气相沉积（MOCVD）方法实现。鉴于此，韩国光州科技院的Dong-Seon Lee、Hoe-Min Kwak和Je-Sung Lee等报道了通过MOCVD在石墨烯/AlN模板上进行GaN远程异质外延，并研究了AlN中的表面凹坑对GaN薄膜生长和剥离的影响。
本文要点：
（1）首先展示了石墨烯在生长GaN之前的热稳定性，在此基础上开发了GaN在石墨烯/AlN上的两步生长。GaN样品在750°C的第一步生长后成功剥离，而在1050°C的第二步生长后剥离失败。
（2）深入分析证实，AlN模板中的凹坑导致该区域附近石墨烯的降解，从而导致生长模式的改变和剥离失败。
（3）这些结果举例说明了生长模板的化学和地形特性对于成功的远程外延的重要性。这是III族氮化物基远程外延的关键因素之一，这些结果有望对仅使用MOCVD实现完全远程外延有很大帮助。
Hoe-Min Kwak, Je-Sung Lee, Bo-In Park, Jaeyoung Baik, Jeongwoon Kim, Woo-Lim Jeong, Kyung-Pil Kim, Seung-Hyun Mun, Hyunseok Kim, Jeehwan Kim, and Dong-Seon Lee. Stability of Graphene and Influence of AlN Surface Pits on GaN Remote Heteroepitaxy for Exfoliation. ACS Nano Article ASAP
DOI:10.1021/acsnano.3c02565
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c02565#
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