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【2h】

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

机译：Cu-Ni合金上高质量石墨烯和六方氮化硼单层面内异质结构的合成

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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.
机译：石墨烯/六方氮化硼（h-BN）单层面内异质结构为基础研究和器件应用提供了新颖的材料平台。通过可控制的合成方法以高质量获得这种异质结构仍然是挑战。在这项工作中，在Cu-Ni衬底上展示了石墨烯/ h-BN异质结构的面内外延。将镍引入到铜基底中，不仅增强了分解聚氨基硼烷残基的能力，而且还通过等温偏析促进了石墨烯的生长。在被h-BN部分覆盖的合金表面上，发现石墨烯在形成的h-BN晶粒的拐角处成核，并且石墨烯的高生长速率将石墨烯生长过程对h-BN晶格的损害最小化。结果，可以形成具有外延关系的高质量石墨烯/ h-BN面内异质结构，并得到广泛的表征支持。基于平面内异质结构演示了光电探测器的应用。这一独特的材料平台的成功将对未来的研究和应用产生重要影响。

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