多层的石墨烯及其堆叠顺序是其具有有趣的特性和在技术工程领域的应用的关键。目前已有报道几种控制堆叠顺序的方法，但是仍然缺少一种精确控制具有所需堆叠顺序的层数的方法。近日，韩国基础科学研究院Young Hee Lee，西班牙国家研究委员会Maria C. Asensio等报道了一种使用直接化学气相沉积通过Cu-Si合金形成来控制晶圆级多层石墨烯薄膜的层厚度和晶体学堆叠顺序的方法。
本文要点：
1）作者在高温下升华在Cu基底表面上的SiC合金的Si原子，实现了多层石墨烯精确控制，其厚度可达到四层，并具有确定的晶体学堆叠顺序。
2）作者用H2对Cu基底进行热处理，在Cu表面引入Si，从而精确控制Cu膜中C的溶解度。均质SiC合金的形成对获得于晶圆级层控制的石墨烯薄膜非常重要。
3）作者通过纳米角分辨光发射光谱确定了获得的单晶或均匀取向的双层（AB），三层（ABA）和四层（ABCA）石墨烯的晶体结构，并且结果与理论计算，拉曼光谱和传输测量相吻合。
该工作对石墨烯和其它二维材料的层控制生长具有重要的意义。
Van Luan Nguyen, et al. Layer-controlled single-crystalline graphene film with stacking order via Cu–Si alloy formation. Nat. Nanotechnol., 2020
DOI: 1038/s41563-020-0743-0
