Synthesis of High‐Quality Graphene and Hexagonal Boron Nitride Monolayer In‐Plane Heterostructure on Cu–Ni Alloy

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作者
Guangyuan Lu,Tianru Wu,Peng Yang,Yingchao Yang,Zehua Jin,Weibing Chen,Shuai Jia,Haomin Wang,Guanhua Zhang,Julong Sun,Pulickel M. Ajayan,Jun Lou,Xiaoming Xie,Mianheng Jiang
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:4 (9) 被引量:80
标识
DOI:10.1002/advs.201700076
摘要

Graphene/hexagonal boron nitride ( h ‐BN) monolayer in‐plane heterostructure offers a novel material platform for both fundamental research and device applications. To obtain such a heterostructure in high quality via controllable synthetic approaches is still challenging. In this work, in‐plane epitaxy of graphene/ h ‐BN heterostructure is demonstrated on Cu–Ni substrates. The introduction of nickel to copper substrate not only enhances the capability of decomposing polyaminoborane residues but also promotes graphene growth via isothermal segregation. On the alloy surface partially covered by h ‐BN, graphene is found to nucleate at the corners of the as‐formed h ‐BN grains, and the high growth rate for graphene minimizes the damage of graphene‐growth process on h ‐BN lattice. As a result, high‐quality graphene/ h ‐BN in‐plane heterostructure with epitaxial relationship can be formed, which is supported by extensive characterizations. Photodetector device applications are demonstrated based on the in‐plane heterostructure. The success will have important impact on future research and applications based on this unique material platform.
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