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成果介绍
范德华电极集成是一种很有前途的策略，可以在金属和2D材料之间构建近乎完美的界面，具有消除费米能级钉扎和减少接触电阻等优点。然而，缺乏一种简单且通用的取-放转移技术，极大地阻碍了该技术的广泛应用。
由于氢化金刚石表面固有的低能量和无悬键性质，有鉴于此，近日，
澳大利亚莫纳什大学Michael S. Fuhrer，昆士兰大学Dong-Chen Qi，澳门科技大学Qingdong Ou和Kaijian Xing（共同通讯作者）等合作演示了可重复使用的抛光氢化金刚石衬底上预制电极的取-放转移，而无需使用任何牺牲层
。该技术可以实现任意金属电极和电极阵列的转移，成功转移了8种不同的元素金属，功函数范围为4.22至5.65 eV。本文还演示了用于大规模器件制造的电极阵列转移。金属电极从金刚石到范德华材料的机械转移创造了原子级光滑的界面，没有间隙杂质或无序，正如横截面高分辨透射电子显微镜和能量色散X射线光谱所观察到的那样。作为其器件应用的演示，本文使用金刚石转移技术在具有高功函数Pd，低功函数Ti和半金属Bi的单层过渡金属硫族半导体上构建金属接触，以创建具有低肖特基势垒高度的n型和p型场效应晶体管。本文还将这项技术扩展到空气敏感材料（三层1T' WTe
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）和其他应用，如双极性晶体管，肖特基二极管和光电子学。这种高度可靠和可重复的技术为新的器件架构和高性能器件铺平了道路。
图文导读
图1. 用于2D半导体器件制造的氢化金刚石辅助金属电极转移的示意图。
图2. 用法干转移将不同形状的金属薄膜（Pt、Pd、Au、Ni、Cr、Ti、Ai、Bi和电极阵列）从相同的氢化金刚石衬底转移到SiO
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(285 nm)/Si衬底上的显微照片。
图3. 金属Ti，Ni,Cr，Al在氢化金刚石，石墨烯，F-云母和SiO
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表面的剥离能的理论计算。
图4. 利用亮场成像和能谱元素成像表征转移电极(Pd/Ti)/单层TMD (MoS
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)/hBN异质结。
图5. 单层TMD FET上转移电极的输运特性，包括转移曲线、场效应迁移率与温度的关系、不同温度（77和300 K）下的输出曲线，以及肖特基势垒高度分析。
图6. 用于制造双极性FET、肖特基势垒二极管和光电探测器的转移电极。
文献信息
Pick-and-Place Transfer of Arbitrary-Metal Electrodes for van der Waals Device Fabrication
（
ACS Nano
, 2025, DOI:10.1021/acsnano.4c13592）
文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c13592
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昂
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科
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现
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材
料
单
晶
和
薄
膜
等
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材
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器
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和
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刻
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膜
