曼彻斯特大学的研究人员在二维晶体转移方面取得了突破，为其在下一代电子产品中的商业化铺平了道路。这项技术在《自然电子》杂志最近的一篇文章中有详细介绍，它利用一种完全无机的印记来创建迄今为止最干净、最均匀的二维材料堆栈。
由国家石墨烯研究所罗曼·戈尔巴乔夫教授领导的研究小组，在超高真空环境下，利用无机印记精确地将二维晶体“挑选和放置”到多达八层的范德华异质结构中。这一进步导致了在更大范围内的原子清洁界面，与现有技术相比，这是一个重大飞跃，也是迈向2D材料电子设备商业化的关键一步。
此外，新邮票设计的刚性有效地减少了应变不均匀组装堆栈。研究小组观察到，与目前最先进的组件相比，在“扭曲”界面处，局部变化显著减少——超过一个数量级。
以确定的顺序精确堆叠单个二维材料具有在原子水平上设计具有新型混合特性的设计晶体的潜力。虽然已经开发了许多技术来转移单个层，但几乎所有技术都依赖于有机聚合物膜或邮票在从原始基板过渡到目标基板的过程中提供机械支持。不幸的是，这种对有机材料的依赖不可避免地引入了二维材料表面污染，即使在精心控制的洁净室环境中也是如此。
在许多情况下，被困在二维材料层之间的表面污染物会自发地分离成被原子清洁区域隔开的孤立气泡。“这种分离使我们能够探索原子完美堆叠的独特性质，”戈尔巴乔夫教授解释说。“然而，对于简单的堆叠，污染物气泡之间的清洁区域通常限制在几十微米，对于涉及额外层和界面的更复杂结构，清洁区域甚至更小。”
他进一步解释说:“这种无处不在的转移引起的污染，以及在转移过程中引入的可变应变，一直是阻碍基于2D材料的工业上可行的电子元件发展的主要障碍。”
传统技术中使用的聚合物载体既是纳米级污染物的来源，也是消除现有污染物和环境污染物的障碍。例如，被吸附的污染物在高温下变得更具流动性，可能会完全解吸，但聚合物通常不能承受几百度以上的温度。此外，聚合物与许多液体清洗剂不相容，在真空条件下容易漏气。
该研究的第二作者Nick Clark博士解释说:“为了克服这些限制，我们设计了一种替代的混合印章，包括用于机械支撑的柔性氮化硅膜和作为粘性'胶水'的超薄金属层，用于捡起2D晶体。”
“使用金属层，我们可以小心地拿起一个2D材料，然后依次将其原子平坦的下表面‘盖章’到其他晶体上。范德华力在这个完美的界面上导致这些晶体的粘附，使我们能够构建多达八层的完美堆栈。”
在成功演示了使用“胶带”方法从晶体上机械剥离微观薄片的技术后，该团队扩大了超净转移过程，以处理从气相生长的更大尺寸的材料，实现了毫米尺度区域的清洁转移。使用这些“生长”的2D材料的能力对于其可扩展性和在下一代电子设备中的潜在应用至关重要。
