Transfert parfait assisté par l'énergie de surface de films de MoS2 monomoléculaires et de quelques couches à l'échelle du centimètre sur des substrats arbitraires

Le transfert des films 2D de MoS2 synthétisés est important pour la recherche fondamentale et appliquée. Cependant, il est problématique de traduire les processus de transfert bien établis pour le graphène en MoS2 en raison des différents mécanismes de croissance et propriétés de surface. Ici, nous démontrons un processus assisté par l'énergie de surface qui peut transférer parfaitement des films de MoS2 monomoléculaires et de quelques couches à l'échelle du centimètre depuis des substrats de croissance d'origine vers des substrats arbitraires sans plis, fissures ni résidus de polymère observables. Les stratégies uniques utilisées dans ce processus incluent la pénétration de l'eau entre les films de MoS2 hydrophobes et les substrats de croissance hydrophiles pour décoller les films et le transfert à sec du film après le décollage. Cela contraste fortement avec le processus de transfert précédent pour les films de MoS2 synthétisés, qui explore la gravure du substrat de croissance par des solutions basiques chauffées pour décoller les films. Notre processus de transfert peut effectivement éliminer la force mécanique causée par les générations de bulles, les attaques des agents chimiques de gravure et la force capillaire induite lors du transfert du film en dehors des solutions, comme dans le processus de transfert précédent, qui constituent les principales causes du transfert insatisfaisant précédent. Notre processus de transfert bénéficie également de l'utilisation de polystyrène (PS), au lieu de poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) qui était largement utilisé auparavant, comme polymère porteur. Le PS peut former une interaction plus intime avec les films de MoS2 que le PMMA et est important pour maintenir l'intégrité du film durant le processus de transfert. Cette approche assistée par l'énergie de surface peut être généralement appliquée au transfert d'autres matériaux 2D, tels que WS2.