通讯单位：哥伦比亚大学
自2004年首次报道单层石墨烯，加上近年来魔角石墨烯和范德华异质结在下一代电子器件、量子设备和高温超导等诸多领域的革命性突破，二维材料已成为当今科学界最活跃的研究领域之一。
问题在于：如何宏量获取高品质大尺寸的单晶二维材料？
目前二维材料的制备方法中，液相剥离会产生小尺寸且质量较差的产物，化学气相沉积可以在晶圆级生长连续的单层膜，但是难免会出现高缺陷密度的多晶形式。著名的透明胶带法可生产出迄今为止质量最高的单层膜，但尺寸往往小于100μm，且产率非常低。大块TMDC晶体在金基底上剥落可产生高达厘米级的单分子层，但是很难从金基底上剥离和转移。
有鉴于此，哥伦比亚大学X.-Y. Zhu团队在前人基础上进行创新，发展了一种可以将块体范德华晶体以近100%产率制备成大尺寸（毫米-厘米级）单晶单层范德华二维材料的新策略。
图1. 剥离策略示意图
研究人员在高度抛光的硅晶片的超平坦表面上蒸发了一层薄金膜之后，用热敏剥离带和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）界面层，将金膜从基材上剥离下来。
超平坦的金带允许Au与2D vdW晶体表面之间紧密且均匀的范德华接触，并将完整单层剥落转移到所需基材上。撕下热敏胶带后，洗掉PVP层，并用温和的蚀刻剂溶液将金去除，就可以获得具有宏观尺寸（通常为毫米至厘米）的单层膜。
图2. 金带和透明胶带剥离对比
在此基础上，研究人员还将单层组装成MoSe2/WSe2双层范德华异质结等人工结构，包括具有破坏的反对称性和增强的非线性光学响应的过渡金属二卤化钨多层结构。
图3. 人工组装
总之，该方法适用于多种块体范德华材料，最终单层尺寸完全取决于块体尺寸大小。这一策略将经典的透明胶带法进行了升级，简单而又神奇，将有力地推动二维材料研究领域的不断向前。
参考文献：
Fang Liu et al, Disassembling 2D van der Waals crystals into macroscopic monolayers and reassembling intoartificial lattices, Science, 2020.
DOI: 10.1126/science.aba1416
https://science.sciencemag.org/content/367/6480/903
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