Growth of 2D Materials at the Wafer Scale.
2D materials
device integration
single crystalline
van der Waal
wafer scale
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
Apr 2022
Apr 2022
Historique:
revised:
29
11
2021
received:
14
10
2021
pubmed:
4
12
2021
medline:
4
12
2021
entrez:
3
12
2021
Statut:
ppublish
Résumé
Wafer-scale growth has become a critical bottleneck for scaling up applications of van der Waal (vdW) layered 2D materials in high-end electronics and optoelectronics. Most vdW 2D materials are initially obtained through top-down synthesis methods, such as exfoliation, which can only prepare small flakes on a micrometer scale. Bottom-up growth can enable 2D flake growth over a large area. However, seamless merging of these flakes to form large-area continuous films with well-controlled layer thickness and lattice orientation is still a significant challenge. This review briefly introduces several vdW layered 2D materials covering their lattice structures, representative physical properties, and potential roles in large-scale applications. Then, several methods used to grow vdW layered 2D materials at the wafer scale are reviewed in depth. In particular, three strategies are summarized that enable 2D film growth with a single-crystalline structure over the whole wafer: growth of an isolated domain, growth of unidirectional domains, and conversion of oriented precursors. After that, the progress in using wafer-scale 2D materials in integrated devices and advanced epitaxy is reviewed. Finally, future directions in the growth and scaling of vdW layered 2D materials are discussed.
Identifiants
pubmed: 34860446
doi: 10.1002/adma.202108258
doi:
Types de publication
Journal Article
Review
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2108258Informations de copyright
© 2022 Wiley-VCH GmbH.
Références
K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D.-e. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 666.
B. Radisavljevic, A. Radenovic, J. Brivio, V. Giacometti, A. Kis, Nat. Nanotechnol. 2011, 6, 147.
A. Laturia, M. L. Van de Put, W. G. Vandenberghe, npj 2D Mater. Appl. 2018, 2, 6.
S. B. Desai, S. R. Madhvapathy, A. B. Sachid, J. P. Llinas, Q. X. Wang, G. H. Ahn, G. Pitner, M. J. Kim, J. Bokor, C. M. Hu, H. S. P. Wong, A. Javey, Science 2016, 354, 99.
M. Naguib, M. Kurtoglu, V. Presser, J. Lu, J. Niu, M. Heon, L. Hultman, Y. Gogotsi, M. W. Barsoum, Adv. Mater. 2011, 23, 4248.
Q. Tang, D.-E. Jiang, Chem. Mater. 2015, 27, 3743.
X. Ling, H. Wang, S. Huang, F. Xia, M. S. Dresselhaus, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, 112, 4523.
Y. Wang, G. Qiu, R. Wang, S. Huang, Q. Wang, Y. Liu, Y. Du, W. A. Goddard, M. J. Kim, X. Xu, P. D. Ye, W. Wu, Nat. Electron. 2018, 1, 228.
D. Wickramaratne, L. Weston, C. G. Van de Walle, J. Phys. Chem. C 2018, 122, 25524.
G. Hu, Q. Ou, G. Si, Y. Wu, J. Wu, Z. Dai, A. Krasnok, Y. Mazor, Q. Zhang, Q. Bao, C.-W. Qiu, A. Alù, Nature 2020, 582, 209.
L. Li, Y. Yu, G. J. Ye, Q. Ge, X. Ou, H. Wu, D. Feng, X. H. Chen, Y. Zhang, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 372.
R. V. Gorbachev, I. Riaz, R. R. Nair, R. Jalil, L. Britnell, B. D. Belle, E. W. Hill, K. S. Novoselov, K. Watanabe, T. Taniguchi, A. K. Geim, P. Blake, Small 2011, 7, 465.
M. M. Y. A. Alsaif, A. F. Chrimes, T. Daeneke, S. Balendhran, D. O. Bellisario, Y. Son, M. R. Field, W. Zhang, H. Nili, E. P. Nguyen, K. Latham, J. van Embden, M. S. Strano, J. Z. Ou, K. Kalantar-Zadeh, Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 91.
J.-H. Lee, E. K. Lee, W.-J. Joo, Y. Jang, B.-S. Kim, J. Y. Lim, S.-H. Choi, S. J. Ahn, J. R. Ahn, M.-H. Park, C.-W. Yang, B. L. Choi, S.-W. Hwang, D. Whang, Science 2014, 344, 286.
M. S. Bresnehan, M. J. Hollander, M. Wetherington, M. LaBella, K. A. Trumbull, R. Cavalero, D. W. Snyder, J. A. Robinson, ACS Nano 2012, 6, 5234.
H. Yu, M. Liao, W. Zhao, G. Liu, X. Zhou, Z. Wei, X. Xu, K. Liu, Z. Hu, K. Deng, ACS Nano 2017, 11, 12001.
J. Borysiuk, J. Sołtys, R. Bożek, J. Piechota, S. Krukowski, W. Strupiński, J. M. Baranowski, R. Stępniewski, Phys. Rev. B 2012, 85, 045426.
A. W. Robertson, J. H. Warner, Nanoscale 2013, 5, 4079.
A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov, A. K. Geim, Rev. Mod. Phys. 2009, 81, 109.
R. S. Shishir, D. K. Ferry, J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 232204.
A. Di Bartolomeo, F. Giubileo, F. Romeo, P. Sabatino, G. Carapella, L. Iemmo, T. Schroeder, G. Lupina, Nanotechnology 2015, 26, 475202.
K. F. Mak, J. Shan, T. F. Heinz, Phys. Rev. Lett. 2011, 106, 046401.
Y. Cao, V. Fatemi, S. Fang, K. Watanabe, T. Taniguchi, E. Kaxiras, P. Jarillo-Herrero, Nature 2018, 556, 43.
S. M. Kim, A. Hsu, M. H. Park, S. H. Chae, S. J. Yun, J. S. Lee, D.-H. Cho, W. Fang, C. Lee, T. Palacios, M. Dresselhaus, K. K. Kim, Y. H. Lee, J. Kong, Nat. Commun. 2015, 6, 8662.
K. Watanabe, T. Taniguchi, H. Kanda, Nat. Mater. 2004, 3, 404.
G. Grosso, H. Moon, B. Lienhard, S. Ali, D. K. Efetov, M. M. Furchi, P. Jarillo-Herrero, M. J. Ford, I. Aharonovich, D. Englund, Nat. Commun. 2017, 8, 705.
J. D. Caldwell, A. V. Kretinin, Y. Chen, V. Giannini, M. M. Fogler, Y. Francescato, C. T. Ellis, J. G. Tischler, C. R. Woods, A. J. Giles, M. Hong, K. Watanabe, T. Taniguchi, S. A. Maier, K. S. Novoselov, Nat. Commun. 2014, 5, 5221.
I. Jo, M. T. Pettes, J. Kim, K. Watanabe, T. Taniguchi, Z. Yao, L. Shi, Nano Lett. 2013, 13, 550.
A. Kumar, P. K. Ahluwalia, in MoS2: Materials, Physics, and Devices (Ed: Z. M. Wang), Springer International Publishing, Cham, Switzerland 2014, p. 53.
J. Y. Zheng, X. X. Yan, Z. X. Lu, H. L. Qiu, G. C. Xu, Z. Xu, W. Peng, X. Q. Pan, K. H. Liu, L. Y. Jiao, Adv. Mater. 2017, 29, 1604540.
T. Cao, G. Wang, W. Han, H. Ye, C. Zhu, J. Shi, Q. Niu, P. Tan, E. Wang, B. Liu, J. Feng, Nat. Commun. 2012, 3, 887.
K. F. Mak, K. He, C. Lee, G. H. Lee, J. Hone, T. F. Heinz, J. Shan, Nat. Mater. 2013, 12, 207.
S. Manzeli, D. Ovchinnikov, D. Pasquier, O. V. Yazyev, A. Kis, Nat. Rev. Mater. 2017, 2, 17033.
M. Calandra, Phys. Rev. B 2013, 88, 245428.
P. R. Pudasaini, M. G. Stanford, A. Oyedele, A. T. Wong, A. N. Hoffman, D. P. Briggs, K. Xiao, D. G. Mandrus, T. Z. Ward, P. D. Rack, Nanotechnology 2017, 28, 475202.
Q. He, P. Li, Z. Wu, B. Yuan, Z. Luo, W. Yang, J. Liu, G. Cao, W. Zhang, Y. Shen, Adv. Mater. 2019, 31, 1901578.
X. Wang, X. Shen, Y. Gao, Z. Wang, R. Yu, L. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2715.
C. Zhang, B. Anasori, A. Seral-Ascaso, S.-H. Park, N. McEvoy, A. Shmeliov, G. S. Duesberg, J. N. Coleman, Y. Gogotsi, V. Nicolosi, Adv. Mater. 2017, 29, 1702678.
M. Ghidiu, J. Halim, S. Kota, D. Bish, Y. Gogotsi, M. W. Barsoum, Chem. Mater. 2016, 28, 3507.
Y. Liu, H. Xiao, W. A. Goddard, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 15853.
J. K. El-Demellawi, S. Lopatin, J. Yin, O. F. Mohammed, H. N. Alshareef, ACS Nano 2018, 12, 8485.
M. Khazaei, M. Arai, T. Sasaki, A. Ranjbar, Y. Liang, S. Yunoki, Phys. Rev. B 2015, 92, 075411.
L. Zhang, B. Wang, Y. Zhou, C. Wang, X. Chen, H. Zhang, Adv. Opt. Mater. 2020, 8, 200045.
C. Zhao, C. Tan, D.-H. Lien, X. Song, M. Amani, M. Hettick, H. Y. Y. Nyein, Z. Yuan, L. Li, M. C. Scott, A. Javey, Nat. Nanotechnol. 2020, 15, 53.
Y. Wang, G. Qiu, R. Wang, S. Huang, Q. Wang, Y. Liu, Y. Du, W. A. Goddard, M. J. Kim, X. Xu, Nat. Electron. 2018, 1, 228.
Z.-X. Guo, Y.-Y. Zhang, H. Xiang, X.-G. Gong, A. Oshiyama, Phys. Rev. B 2015, 92, 201413.
H. Zhong, K. Huang, G. Yu, S. Yuan, Phys. Rev. B 2018, 98, 054104.
Q. Qu, W.-B. Zhang, K. Huang, H.-M. Chen, Comp. Mater. Sci. 2017, 130, 242.
Y. Guo, J. Robertson, Appl. Phys. Lett. 2014, 105, 222110.
S. Balendhran, J. Deng, J. Z. Ou, S. Walia, J. Scott, J. Tang, K. L. Wang, M. R. Field, S. Russo, S. Zhuiykov, M. S. Strano, N. Medhekar, S. Sriram, M. Bhaskaran, K. Kalantar-Zadeh, Adv. Mater. 2013, 25, 109.
R. Kumar, G. Kumar, A. Umar, J. Nanosci. Nanotechnol. 2014, 14, 1911.
S. N. Ogugua, O. M. Ntwaeaborwa, H. C. Swart, Coatings 2020, 10, 1078.
K. S. Kim, Y. Zhao, H. Jang, S. Y. Lee, J. M. Kim, K. S. Kim, J.-H. Ahn, P. Kim, J.-Y. Choi, B. H. Hong, Nature 2009, 457, 706.
D. H. Jung, C. Kang, J. E. Nam, H. Jeong, J. S. Lee, Sci. Rep. 2016, 6, 21136.
H. Tian, Y. He, P. Das, Z. Cui, W. Shi, A. Khanaki, R. K. Lake, J. Liu, Adv. Mater. Interfaces 2019, 6, 1901198.
N. Briggs, S. Subramanian, Z. Lin, X. Li, X. Zhang, K. Zhang, K. Xiao, D. Geohegan, R. Wallace, L.-Q. Chen, 2D Mater. 2019, 6, 022001.
P. Y. Huang, C. S. Ruiz-Vargas, A. M. van der Zande, W. S. Whitney, M. P. Levendorf, J. W. Kevek, S. Garg, J. S. Alden, C. J. Hustedt, Y. Zhu, J. Park, P. L. McEuen, D. A. Muller, Nature 2011, 469, 389.
S. Bae, H. Kim, Y. Lee, X. Xu, J.-S. Park, Y. Zheng, J. Balakrishnan, T. Lei, H. Ri Kim, Y. I. Song, Y.-J. Kim, K. S. Kim, B. Özyilmaz, J.-H. Ahn, B. H. Hong, S. Iijima, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 574.
P. Yang, X. Zou, Z. Zhang, M. Hong, J. Shi, S. Chen, J. Shu, L. Zhao, S. Jiang, X. Zhou, Y. Huan, C. Xie, P. Gao, Q. Chen, Q. Zhang, Z. Liu, Y. Zhang, Nat. Commun. 2018, 9, 979.
X. Song, J. Gao, Y. Nie, T. Gao, J. Sun, D. Ma, Q. Li, Y. Chen, C. Jin, A. Bachmatiuk, M. H. Rümmeli, F. Ding, Y. Zhang, Z. Liu, Nano Res. 2015, 8, 3164.
T.-A. Chen, C.-P. Chuu, C.-C. Tseng, C.-K. Wen, H. S. P. Wong, S. Pan, R. Li, T.-A. Chao, W.-C. Chueh, Y. Zhang, Q. Fu, B. I. Yakobson, W.-H. Chang, L.-J. Li, Nature 2020, 579, 219.
X. Li, W. Cai, L. Colombo, R. S. Ruoff, Nano Lett. 2009, 9, 4268.
Y. Lee, S. Bae, H. Jang, S. Jang, S.-E. Zhu, S. H. Sim, Y. I. Song, B. H. Hong, J.-H. Ahn, Nano Lett. 2010, 10, 490.
V. L. Nguyen, D. J. Perello, S. Lee, C. T. Nai, B. G. Shin, J.-G. Kim, H. Y. Park, H. Y. Jeong, J. Zhao, Q. A. Vu, S. H. Lee, K. P. Loh, S.-Y. Jeong, Y. H. Lee, Adv. Mater. 2016, 28, 8177.
W. Ma, M.-L. Chen, L. Yin, Z. Liu, H. Li, C. Xu, X. Xin, D.-M. Sun, H.-M. Cheng, W. Ren, Nat. Commun. 2019, 10, 2809.
H.-S. Jang, J.-Y. Lim, S.-G. Kang, Y.-M. Seo, J.-Y. Moon, J.-H. Lee, D. Whang, ACS Nano 2020, 14, 3141.
J. Zhang, L. Lin, K. Jia, L. Sun, H. Peng, Z. Liu, Adv. Mater. 2020, 32, 1903266.
Q. Wang, N. Li, J. Tang, J. Zhu, Q. Zhang, Q. Jia, Y. Lu, Z. Wei, H. Yu, Y. Zhao, Y. Guo, L. Gu, G. Sun, W. Yang, R. Yang, D. Shi, G. Zhang, Nano Lett. 2020, 20, 7193.
M. Kim, J. Seo, J. Kim, J. S. Moon, J. Lee, J.-H. Kim, J. Kang, H. Park, ACS Nano 2021, 15, 3038.
C. Lan, Z. Zhou, Z. Zhou, C. Li, L. Shu, L. Shen, D. Li, R. Dong, S. Yip, J. C. Ho, Nano Res. 2018, 11, 3371.
J. Shi, X. Chen, L. Zhao, Y. Gong, M. Hong, Y. Huan, Z. Zhang, P. Yang, Y. Li, Q. Zhang, Q. Zhang, L. Gu, H. Chen, J. Wang, S. Deng, N. Xu, Y. Zhang, Adv. Mater. 2018, 30, 1804616.
P. Yang, S. Zhang, S. Pan, B. Tang, Y. Liang, X. Zhao, Z. Zhang, J. Shi, Y. Huan, Y. Shi, S. J. Pennycook, Z. Ren, G. Zhang, Q. Chen, X. Zou, Z. Liu, Y. Zhang, ACS Nano 2020, 14, 5036.
X. Xu, Z. Wang, S. Lopatin, M. A. Quevedo-Lopez, H. N. Alshareef, 2D Mater. 2018, 6, 015030.
J. Han, J.-Y. Lee, H. Kwon, J.-S. Yeo, Nanotechnology 2014, 25, 145604.
W.-H. Lin, V. W. Brar, D. Jariwala, M. C. Sherrott, W.-S. Tseng, C.-I. Wu, N.-C. Yeh, H. A. Atwater, Chem. Mater. 2017, 29, 4700.
C. Zhang, L. Fu, S. Zhao, Y. Zhou, H. Peng, Z. Liu, Adv. Mater. 2014, 26, 1776.
J. S. Lee, S. H. Choi, S. J. Yun, Y. I. Kim, S. Boandoh, J.-H. Park, B. G. Shin, H. Ko, S. H. Lee, Y.-M. Kim, Y. H. Lee, K. K. Kim, S. M. Kim, Science 2018, 362, 817.
L. Wang, X. Xu, L. Zhang, R. Qiao, M. Wu, Z. Wang, S. Zhang, J. Liang, Z. Zhang, Z. Zhang, W. Chen, X. Xie, J. Zong, Y. Shan, Y. Guo, M. Willinger, H. Wu, Q. Li, W. Wang, P. Gao, S. Wu, Y. Zhang, Y. Jiang, D. Yu, E. Wang, X. Bai, Z.-J. Wang, F. Ding, K. Liu, Nature 2019, 570, 91.
A. R. Jang, S. Hong, C. Hyun, S. I. Yoon, G. Kim, H. Y. Jeong, T. J. Shin, S. O. Park, K. Wong, S. K. Kwak, N. Park, K. Yu, E. Choi, A. Mishchenko, F. Withers, K. S. Novoselov, H. Lim, H. S. Shin, Nano Lett. 2016, 16, 3360.
C. Wen, X. Li, T. Zanotti, F. M. Puglisi, Y. Shi, F. Saiz, A. Antidormi, S. Roche, W. Zheng, X. Liang, J. Hu, S. Duhm, J. B. Roldan, T. Wu, V. Chen, E. Pop, B. Garrido, K. Zhu, F. Hui, M. Lanza, Adv. Mater. 2021, 33, 2100185.
Y. Shi, X. Liang, B. Yuan, V. Chen, H. Li, F. Hui, Z. Yu, F. Yuan, E. Pop, H. S. P. Wong, M. Lanza, Nat. Electron. 2018, 1, 458.
T. Knobloch, Y. Y. Illarionov, F. Ducry, C. Schleich, S. Wachter, K. Watanabe, T. Taniguchi, T. Mueller, M. Waltl, M. Lanza, M. I. Vexler, M. Luisier, T. Grasser, Nat. Electron. 2021, 4, 98.
K. Kang, S. Xie, L. Huang, Y. Han, P. Y. Huang, K. F. Mak, C.-J. Kim, D. Muller, J. Park, Nature 2015, 520, 656.
Y.-C. Lin, B. Jariwala, B. M. Bersch, K. Xu, Y. Nie, B. Wang, S. M. Eichfeld, X. Zhang, T. H. Choudhury, Y. Pan, ACS Nano 2018, 12, 965.
T. H. Choudhury, X. Zhang, Z. Y. A. Balushi, M. Chubarov, J. M. Redwing, Annu. Rev. Mater. Res. 2020, 50, 155.
C. Zhang, J. Huang, R. Tu, S. Zhang, M. Yang, Q. Li, J. Shi, H. Li, L. Zhang, T. Goto, H. Ohmori, Carbon 2018, 131, 10.
G. Siegel, G. Gryzbowcki, A. Hilton, C. Muratore, M. Snure, Crystals 2019, 9, 339.
D. Y. Kim, N. Han, H. Jeong, J. Kim, S. Hwang, K. Song, S.-Y. Choi, J. K. Kim, Cryst. Growth Des. 2017, 17, 2569.
T. Kim, J. Mun, H. Park, D. Joung, M. Diware, C. Won, J. Park, S. H. Jeong, S. W. Kang, Nanotechnology 2017, 28, 18LT01.
M. Chubarov, T. H. Choudhury, D. R. Hickey, S. Bachu, T. Zhang, A. Sebastian, A. Bansal, H. Zhu, N. Trainor, S. Das, M. Terrones, N. Alem, J. M. Redwing, ACS Nano 2021, 15, 2532.
D. Fu, X. Zhao, Y.-Y. Zhang, L. Li, H. Xu, A. R. Jang, S. I. Yoon, P. Song, S. M. Poh, T. Ren, Z. Ding, W. Fu, T. J. Shin, H. S. Shin, S. T. Pantelides, W. Zhou, K. P. Loh, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 9392.
H. Tian, A. Khanaki, P. Das, R. Zheng, Z. Cui, Y. He, W. Shi, Z. Xu, R. Lake, J. Liu, Nano Lett. 2018, 18, 3352.
L. A. Walsh, C. L. Hinkle, Appl. Mater. Today 2017, 9, 504.
S. M. Poh, S. J. R. Tan, H. Wang, P. Song, I. H. Abidi, X. Zhao, J. Dan, J. Chen, Z. Luo, S. J. Pennycook, A. H. Castro Neto, K. P. Loh, Nano Lett. 2018, 18, 6340.
S. Liu, X. Yuan, Y. Zou, Y. Sheng, C. Huang, E. Zhang, J. Ling, Y. Liu, W. Wang, C. Zhang, J. Zou, K. Wang, F. Xiu, npj 2D Mater. Appl. 2017, 1, 30.
L. K. Tan, B. Liu, J. H. Teng, S. Guo, H. Y. Low, K. P. Loh, Nanoscale 2014, 6, 10584.
B. Groven, A. Nalin Mehta, H. Bender, J. Meersschaut, T. Nuytten, P. Verdonck, T. Conard, Q. Smets, T. Schram, B. Schoenaers, A. Stesmans, V. Afanas'ev, W. Vandervorst, M. Heyns, M. Caymax, I. Radu, A. Delabie, Chem. Mater. 2018, 30, 7648.
J. Yang, L. Liu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 36270.
W. Hao, C. Marichy, C. Journet, 2D Mater. 2018, 6, 012001.
J. Cai, X. Han, X. Wang, X. Meng, Matter 2020, 2, 587.
J. Jenny, S. G. Müller, A. Powell, V. Tsvetkov, H. Hobgood, R. Glass, C. Carter, J. Electron. Mater. 2002, 31, 366.
C. Ahn, J. Lee, H. U. Kim, H. Bark, M. Jeon, G. H. Ryu, Z. Lee, G. Y. Yeom, K. Kim, J. Jung, Adv. Mater. 2015, 27, 5223.
Y. Lee, J. Lee, H. Bark, I.-K. Oh, G. H. Ryu, Z. Lee, H. Kim, J. H. Cho, J.-H. Ahn, C. Lee, Nanoscale 2014, 6, 2821.
J. Robertson, X. Liu, C. Yue, M. Escarra, J. Wei, 2D Mater. 2017, 4, 045007.
H. U. Kim, V. Kanade, M. Kim, K. S. Kim, B. S. An, H. Seok, H. Yoo, L. E. Chaney, S. I. Kim, C. W. Yang, Small 2020, 16, 1905000.
Y. C. Lin, W. J. Zhang, J. K. Huang, K. K. Liu, Y. H. Lee, C. T. Liang, C. W. Chu, L. J. Li, Nanoscale 2012, 4, 6637.
Y. Kim, A. R. Kim, G. Zhao, S. Y. Choi, S. C. Kang, S. K. Lim, K. E. Lee, J. Park, B. H. Lee, M. G. Hahm, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 37146.
X. Xu, G. Das, X. He, M. N. Hedhili, E. D. Fabrizio, X. Zhang, H. N. Alshareef, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1901070.
X. Xu, C. Zhang, M. K. Hota, Z. Liu, X. Zhang, H. N. Alshareef, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1908040.
Y. R. Lim, W. Song, J. K. Han, Y. B. Lee, S. J. Kim, S. Myung, S. S. Lee, K. S. An, C. J. Choi, J. Lim, Adv. Mater. 2016, 28, 5025.
H. Yang, A. Giri, S. Moon, S. Shin, J.-M. Myoung, U. Jeong, Chem. Mater. 2017, 29, 5772.
R. Ionescu, B. Campbell, R. Wu, E. Aytan, A. Patalano, I. Ruiz, S. W. Howell, A. E. McDonald, T. E. Beechem, K. A. Mkhoyan, M. Ozkan, C. S. Ozkan, Sci. Rep. 2017, 7, 6419.
Y. R. Lim, J. K. Han, S. K. Kim, Y. B. Lee, Y. Yoon, S. J. Kim, B. K. Min, Y. Kim, C. Jeon, S. Won, Adv. Mater. 2018, 30, 1705270.
K. V. Emtsev, F. Speck, T. Seyller, L. Ley, J. D. Riley, Phys. Rev. B 2008, 77, 155303.
K. V. Emtsev, A. Bostwick, K. Horn, J. Jobst, G. L. Kellogg, L. Ley, J. L. McChesney, T. Ohta, S. A. Reshanov, J. Röhrl, E. Rotenberg, A. K. Schmid, D. Waldmann, H. B. Weber, T. Seyller, Nat. Mater. 2009, 8, 203.
A. Jannat, Q. Yao, A. Zavabeti, N. Syed, B. Y. Zhang, T. Ahmed, S. Kuriakose, M. Mohiuddin, N. Pillai, F. Haque, Mater. Horiz. 2020, 7, 827.
M. Wang, T.-J. Ko, M. S. Shawkat, S. S. Han, E. Okogbue, H.-S. Chung, T.-S. Bae, S. Sattar, J. Gil, C. Noh, K. H. Oh, Y. Jung, J. A. Larsson, Y. Jung, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 10839.
X. Xu, S. Chen, S. Liu, X. Cheng, W. Xu, P. Li, Y. Wan, S. Yang, W. Gong, K. Yuan, P. Gao, Y. Ye, L. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 2128.
C. Li, Y. Wu, B. Deng, Y. Xie, Q. Guo, S. Yuan, X. Chen, M. Bhuiyan, Z. Wu, K. Watanabe, T. Taniguchi, H. Wang, J. J. Cha, M. Snure, Y. Fei, F. Xia, Adv. Mater. 2018, 30, 1703748.
I.-H. Baek, J. J. Pyeon, G.-Y. Lee, Y. G. Song, H. Lee, S. O. Won, J. H. Han, C.-Y. Kang, T.-M. Chung, C. S. Hwang, S. K. Kim, Chem. Mater. 2020, 32, 2313.
M. S. Shawkat, J. Gil, S. S. Han, T.-J. Ko, M. Wang, D. Dev, J. Kwon, G.-H. Lee, K. H. Oh, H.-S. Chung, T. Roy, Y. Jung, Y. Jung, ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12, 14341.
M. L. Shi, L. Chen, T. B. Zhang, J. Xu, H. Zhu, Q. Q. Sun, D. W. Zhang, Small 2017, 13, 1603157.
S. Hussain, M. F. Khan, M. A. Shehzad, D. Vikraman, M. Z. Iqbal, D.-C. Choi, W. Song, K.-S. An, Y. Seo, J. Eom, W.-G. Lee, J. Jung, J. Mater. Chem. C 2016, 4, 7846.
J. J. Pyeon, I.-H. Baek, W. C. Lim, K. H. Chae, S. H. Han, G. Y. Lee, S.-H. Baek, J.-S. Kim, J.-W. Choi, T.-M. Chung, Nanoscale 2018, 10, 17712.
W.-S. Lin, H. Medina, T.-Y. Su, S.-H. Lee, C.-W. Chen, Y.-Z. Chen, A. Manikandan, Y.-C. Shih, J.-H. Yang, J.-H. Chen, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 9645.
T.-J. Dai, Y.-C. Liu, X.-D. Fan, X.-Z. Liu, D. Xie, Y.-R. Li, Nanophotonics 2018, 7, 1959.
S. Song, Y. Sim, S.-Y. Kim, J. H. Kim, I. Oh, W. Na, D. H. Lee, J. Wang, S. Yan, Y. Liu, J. Kwak, J.-H. Chen, H. Cheong, J.-W. Yoo, Z. Lee, S.-Y. Kwon, Nat. Electron. 2020, 3, 207.
E. Okogbue, T.-J. Ko, S. S. Han, M. S. Shawkat, M. Wang, H.-S. Chung, K. H. Oh, Y. Jung, Nanoscale 2020, 12, 10647.
X. Xu, Y. Pan, S. Liu, B. Han, P. Gu, S. Li, W. Xu, Y. Peng, Z. Han, J. Chen, P. Gao, Y. Ye, Science 2021, 372, 195.
X. Li, B. Deng, X. Wang, S. Chen, M. Vaisman, S.-i. Karato, G. Pan, M. Larry Lee, J. Cha, H. Wang, F. Xia, 2D Mater. 2015, 2, 031002.
M. I. Serna, S. H. Yoo, S. Moreno, Y. Xi, J. P. Oviedo, H. Choi, H. N. Alshareef, M. J. Kim, M. Minary-Jolandan, M. A. Quevedo-Lopez, ACS Nano 2016, 10, 6054.
S. Hussain, J. Singh, D. Vikraman, A. K. Singh, M. Z. Iqbal, M. F. Khan, P. Kumar, D.-C. Choi, W. Song, K.-S. An, J. Eom, W.-G. Lee, J. Jung, Sci. Rep. 2016, 6, 30791.
Z. Wu, Y. Lyu, Y. Zhang, R. Ding, B. Zheng, Z. Yang, S. P. Lau, X. H. Chen, J. Hao, Nat. Mater. 2021, 20, 1203.
H. M. Christen, G. Eres, J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 264005.
S. C. Xu, B. Y. Man, S. Z. Jiang, A. H. Liu, G. D. Hu, C. S. Chen, M. Liu, C. Yang, D. J. Feng, C. Zhang, Laser Phys. Lett. 2014, 11, 096001.
F. Tumino, C. S. Casari, M. Passoni, V. Russo, A. L.i Bassi, Nanoscale Adv. 2019, 1, 643.
Z. Yang, J. Hao, S. Yuan, S. Lin, H. M. Yau, J. Dai, S. P. Lau, Adv. Mater. 2015, 27, 3748.
J. Tao, J. Chai, X. Lu, L. M. Wong, T. I. Wong, J. Pan, Q. Xiong, D. Chi, S. Wang, Nanoscale 2015, 7, 2497.
J. Ohta, H. Fujioka, APL Mater. 2017, 5, 076107.
S. Casaluci, M. Gemmi, V. Pellegrini, A. Di Carlo, F. Bonaccorso, Nanoscale 2016, 8, 5368.
Z. Lin, Y. Liu, U. Halim, M. Ding, Y. Liu, Y. Wang, C. Jia, P. Chen, X. Duan, C. Wang, Nature 2018, 562, 254.
K. Hantanasirisakul, M.-Q. Zhao, P. Urbankowski, J. Halim, B. Anasori, S. Kota, C. E. Ren, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Adv. Electron. Mater. 2016, 2, 1600050.
X. Zhu, L. W. T. Ng, G. Hu, T.-C. Wu, D.-S. Um, N. Macadam, T. Hasan, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2002339.
Z. Wang, H. Kim, H. N. Alshareef, Adv. Mater. 2018, 30, 1706656.
H. Kim, Z. Wang, H. N. Alshareef, Nano Energy 2019, 60, 179.
X. Li, C. W. Magnuson, A. Venugopal, R. M. Tromp, J. B. Hannon, E. M. Vogel, L. Colombo, R. S. Ruoff, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 2816.
Y. Hao, M. S. Bharathi, L. Wang, Y. Liu, H. Chen, S. Nie, X. Wang, H. Chou, C. Tan, B. Fallahazad, H. Ramanarayan, C. W. Magnuson, E. Tutuc, B. I. Yakobson, K. F. McCarty, Y.-W. Zhang, P. Kim, J. Hone, L. Colombo, R. S. Ruoff, Science 2013, 342, 720.
T. Wu, X. Zhang, Q. Yuan, J. Xue, G. Lu, Z. Liu, H. Wang, H. Wang, F. Ding, Q. Yu, X. Xie, M. Jiang, Nat. Mater. 2016, 15, 43.
J. Chen, W. Tang, B. Tian, B. Liu, X. Zhao, Y. Liu, T. Ren, W. Liu, D. Geng, H. Y. Jeong, H. S. Shin, W. Zhou, K. P. Loh, Adv. Sci. 2016, 3, 1500033.
J. Chen, X. Zhao, S. J. R. Tan, H. Xu, B. Wu, B. Liu, D. Fu, W. Fu, D. Geng, Y. Liu, W. Liu, W. Tang, L. Li, W. Zhou, T. C. Sum, K. P. Loh, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1073.
Y. Rong, Y. Fan, A. Leen Koh, A. W. Robertson, K. He, S. Wang, H. Tan, R. Sinclair, J. H. Warner, Nanoscale 2014, 6, 12096.
T. Yang, B. Zheng, Z. Wang, T. Xu, C. Pan, J. Zou, X. Zhang, Z. Qi, H. Liu, Y. Feng, W. Hu, F. Miao, L. Sun, X. Duan, A. Pan, Nat. Commun. 2017, 8, 1906.
G. Lu, T. Wu, Q. Yuan, H. Wang, H. Wang, F. Ding, X. Xie, M. Jiang, Nat. Commun. 2015, 6, 6160.
C. Xu, L. Wang, Z. Liu, L. Chen, J. Guo, N. Kang, X.-L. Ma, H.-M. Cheng, W. Ren, Nat. Mater. 2015, 14, 1135.
Y. Gao, Y.-L. Hong, L.-C. Yin, Z. Wu, Z. Yang, M.-L. Chen, Z. Liu, T. Ma, D.-M. Sun, Z. Ni, X.-L. Ma, H.-M. Cheng, W. Ren, Adv. Mater. 2017, 29, 1700990.
C. Liu, X. Xu, L. Qiu, M. Wu, R. Qiao, L. Wang, J. Wang, J. Niu, J. Liang, X. Zhou, Z. Zhang, M. Peng, P. Gao, W. Wang, X. Bai, D. Ma, Y. Jiang, X. Wu, D. Yu, E. Wang, J. Xiong, F. Ding, K. Liu, Nat. Chem. 2019, 11, 730.
I. V. Vlassiouk, Y. Stehle, P. R. Pudasaini, R. R. Unocic, P. D. Rack, A. P. Baddorf, I. N. Ivanov, N. V. Lavrik, F. List, N. Gupta, K. V. Bets, B. I. Yakobson, S. N. Smirnov, Nat. Mater. 2018, 17, 318.
J. Wang, X. Xu, T. Cheng, L. Gu, R. Qiao, Z. Liang, D. Ding, H. Hong, P. Zheng, Z. Zhang, Z. Zhang, S. Zhang, G. Cui, C. Chang, C. Huang, J. Qi, J. Liang, C. Liu, Y. Zuo, G. Xue, X. Fang, J. Tian, M. Wu, Y. Guo, Z. Yao, Q. Jiao, L. Liu, P. Gao, Q. Li, R. Yang, Nat. Nanotechnol., https://doi.org/10.1038/s41565-021-01004-0.
T. Li, W. Guo, L. Ma, W. Li, Z. Yu, Z. Han, S. Gao, L. Liu, D. Fan, Z. Wang, Y. Yang, W. Lin, Z. Luo, X. Chen, N. Dai, X. Tu, D. Pan, Y. Yao, P. Wang, Y. Nie, J. Wang, Y. Shi, X. Wang, Nat. Nanotechnol. 2021, 16, 1201.
D. Ruzmetov, K. Zhang, G. Stan, B. Kalanyan, G. R. Bhimanapati, S. M. Eichfeld, R. A. Burke, P. B. Shah, T. P. O'Regan, F. J. Crowne, A. G. Birdwell, J. A. Robinson, A. V. Davydov, T. G. Ivanov, ACS Nano 2016, 10, 3580.
F. Giannazzo, E. Schilirò, R. Lo Nigro, P. Prystawko, Y. Cordier, in Nitride Semiconductor Technology: Power Electronics and Optoelectronic Devices (Eds: F. Roccaforte, M. Leszczynski), Wiley, New York 2020, p. 397.
W. A. de Heer, C. Berger, M. Ruan, M. Sprinkle, X. Li, Y. Hu, B. Zhang, J. Hankinson, E. Conrad, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 16900.
W. Norimatsu, M. Kusunoki, Phys. Chem. Chem. Phys. 2014, 16, 3501.
Y. Wang, L. Li, W. Yao, S. Song, J. T. Sun, J. Pan, X. Ren, C. Li, E. Okunishi, Y.-Q. Wang, E. Wang, Y. Shao, Y. Y. Zhang, H.-t. Yang, E. F. Schwier, H. Iwasawa, K. Shimada, M. Taniguchi, Z. Cheng, S. Zhou, S. Du, S. J. Pennycook, S. T. Pantelides, H.-J. Gao, Nano Lett. 2015, 15, 4013.
F. Giannazzo, I. Deretzis, A. La Magna, F. Roccaforte, R. Yakimova, Phys. Rev. B 2012, 86, 235422.
W. Arden, M. Brillouët, P. Cogez, M. Graef, B. Huizing, R. Mahnkopf, "More-than-Moore" white paper, Version 2020.
M. C. Lemme, in Beyond-CMOS Nanodevices 2 (Ed: F. Balestra), Wiley, New York 2014, p. 97.
N. Collaert, A. Alian, H. Arimura, G. Boccardi, G. Eneman, J. Franco, T. Ivanov, D. Lin, J. Mitard, S. Ramesh, R. Rooyackers, M. Schaekers, A. Sibaya-Hernandez, S. Sioncke, Q. Smets, A. Vais, A. Vandooren, A. Veloso, A. Verhulst, D. Verreck, N. Waldron, A. Walke, L. Witters, H. Yu, X. Zhou, A. V. Thean, presented at 2016 Int. Conf. on IC Design and Technology (ICICDT), Ho Chi Minh City, Vietnam June 2016.
M. Díaz, C. Martín, B. Rubio, J. Network Comput. Appl. 2016, 67, 99.
J. Yin, L. Liu, Y. Zang, A. Ying, W. Hui, S. Jiang, C. Zhang, T. Yang, Y.-L. Chueh, J. Li, Light: Sci. Appl. 2021, 10, 113.
N. Li, Q. Wang, C. Shen, Z. Wei, H. Yu, J. Zhao, X. Lu, G. Wang, C. He, L. Xie, J. Zhu, L. Du, R. Yang, D. Shi, G. Zhang, Nat. Electron. 2020, 3, 711.
S. Chen, M. R. Mahmoodi, Y. Shi, C. Mahata, B. Yuan, X. Liang, C. Wen, F. Hui, D. Akinwande, D. B. Strukov, M. Lanza, Nat. Electron. 2020, 3, 638.
Q. Jiang, N. Kurra, K. Maleski, Y. Lei, H. Liang, Y. Zhang, Y. Gogotsi, H. N. Alshareef, Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1901061.
G. M. Marega, Y. Zhao, A. Avsar, Z. Wang, M. Tripathi, A. Radenovic, A. Kis, Nature 2020, 587, 72.
Q. Liu, B. Cook, M. Gong, Y. Gong, D. Ewing, M. Casper, A. Stramel, J. Wu, ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 12728.
Y. Shen, W. Zheng, K. Zhu, Y. Xiao, C. Wen, Y. Liu, X. Jing, M. Lanza, Adv. Mater. 2021, 33, 2103656.
A. VahidMohammadi, J. Rosen, Y. Gogotsi, Science 2021, 372.
J. Kim, C. Bayram, H. Park, C.-W. Cheng, C. Dimitrakopoulos, J. A. Ott, K. B. Reuter, S. W. Bedell, D. K. Sadana, Nat. Commun. 2014, 5, 4836.
K. Chung, H. Oh, J. Jo, K. Lee, M. Kim, G.-C. Yi, NPG Asia Mater. 2017, 9, e410.
X. Xu, J. Smajic, K. Li, J.-W. Min, Y. Lei, B. Davaasuren, X. He, X. Zhang, B. S. Ooi, P. M. Da Costa, H. N. Alshareef, Adv. Mater. 2021, 2105190, https://doi.org/10.1002/adma.202105190
Z. Y. Al Balushi, K. Wang, R. K. Ghosh, R. A. Vilá, S. M. Eichfeld, J. D. Caldwell, X. Qin, Y.-C. Lin, P. A. DeSario, G. Stone, S. Subramanian, D. F. Paul, R. M. Wallace, S. Datta, J. M. Redwing, J. A. Robinson, Nat. Mater. 2016, 15, 1166.
W. Wang, Y. Zheng, X. Li, Y. Li, H. Zhao, L. Huang, Z. Yang, X. Zhang, G. Li, Adv. Mater. 2019, 31, 1803448.
H. Kum, D. Lee, W. Kong, H. Kim, Y. Park, Y. Kim, Y. Baek, S.-H. Bae, K. Lee, J. Kim, Nat. Electron. 2019, 2, 439.
W. Kong, H. Li, K. Qiao, Y. Kim, K. Lee, Y. Nie, D. Lee, T. Osadchy, R. J. Molnar, D. K. Gaskill, R. L. Myers-Ward, K. M. Daniels, Y. Zhang, S. Sundram, Y. Yu, S.-h. Bae, S. Rajan, Y. Shao-Horn, K. Cho, A. Ougazzaden, J. C. Grossman, J. Kim, Nat. Mater. 2018, 17, 999.
J. Yu, L. Wang, Z. Hao, Y. Luo, C. Sun, J. Wang, Y. Han, B. Xiong, H. Li, Adv. Mater. 2020, 32, 1903407.
A. Kakanakova-Georgieva, G. K. Gueorguiev, D. G. Sangiovanni, N. Suwannaharn, I. G. Ivanov, I. Cora, B. Pécz, G. Nicotra, F. Giannazzo, Nanoscale 2020, 12, 19470.
B. Pécz, G. Nicotra, F. Giannazzo, R. Yakimova, A. Koos, A. Kakanakova-Georgieva, Adv. Mater. 2021, 33, 2006660.
P. Avouris, C. Dimitrakopoulos, Mater. Today 2012, 15, 86.
L. Lin, H. Peng, Z. Liu, Nat. Mater. 2019, 18, 520.
J. Zhang, L. Sun, K. Jia, X. Liu, T. Cheng, H. Peng, L. Lin, Z. Liu, ACS Nano 2020, 14, 10796.
B. Deng, Z. Pang, S. Chen, X. Li, C. Meng, J. Li, M. Liu, J. Wu, Y. Qi, W. Dang, H. Yang, Y. Zhang, J. Zhang, N. Kang, H. Xu, Q. Fu, X. Qiu, P. Gao, Y. Wei, Z. Liu, H. Peng, ACS Nano 2017, 11, 12337.
T. Niu, M. Zhou, J. Zhang, Y. Feng, W. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8409.
L. Zheng, Y. Chen, N. Li, J. Zhang, N. Liu, J. Liu, W. Dang, B. Deng, Y. Li, X. Gao, C. Tan, Z. Yang, S. Xu, M. Wang, H. Yang, L. Sun, Y. Cui, X. Wei, P. Gao, H.-W. Wang, H. Peng, Nat. Commun. 2020, 11, 541.
J. Sun, C. Lu, Y. Song, Q. Ji, X. Song, Q. Li, Y. Zhang, L. Zhang, J. Kong, Z. Liu, Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 4242.
J. Zhang, R. Sun, D. Ruan, M. Zhang, Y. Li, K. Zhang, F. Cheng, Z. Wang, Z.-M. Wang, J. Appl. Phys. 2020, 128, 100902.
R. Wang, D. G. Purdie, Y. Fan, F. C. P. Massabuau, P. Braeuninger-Weimer, O. J. Burton, R. Blume, R. Schloegl, A. Lombardo, R. S. Weatherup, S. Hofmann, ACS Nano 2019, 13, 2114.
J. Hong, Z. Hu, M. Probert, K. Li, D. Lv, X. Yang, L. Gu, N. Mao, Q. Feng, L. Xie, J. Zhang, D. Wu, Z. Zhang, C. Jin, W. Ji, X. Zhang, J. Yuan, Z. Zhang, Nat. Commun. 2015, 6, 6293.
H. Kim, H. N. Alshareef, ACS Mater. Lett. 2020, 2, 55.
H. Kim, M. I. Nugraha, X. Guan, Z. Wang, M. K. Hota, X. Xu, T. Wu, D. Baran, T. D. Anthopoulos, H. N. Alshareef, ACS Nano 2021, 15, 5221.
B. Lyu, M. Kim, H. Jing, J. Kang, C. Qian, S. Lee, J. H. Cho, ACS Nano 2019, 13, 11392.
X. Li, W. Cai, J. An, S. Kim, J. Nah, D. Yang, R. Piner, A. Velamakanni, I. Jung, E. Tutuc, Science 2009, 324, 1312.
C. Berger, Z. Song, X. Li, X. Wu, N. Brown, C. Naud, D. Mayou, T. Li, J. Hass, A. N. Marchenkov, E. H. Conrad, P. N. First, W. A. d. Heer, Science 2006, 312, 1191.
K. S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T. J. Booth, V. V. Khotkevich, S. V. Morozov, A. K. Geim, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 10451.
M. Mojtabavi, A. VahidMohammadi, K. Ganeshan, D. Hejazi, S. Shahbazmohamadi, S. Kar, A. C. T. van Duin, M. Wanunu, ACS Nano 2021, 15, 625.
L. Liu, T. Zhai, InfoMat 2021, 3, 3.
J. Lin, S. Monaghan, N. Sakhuja, F. Gity, R. K. Jha, E. M. Coleman, J. Connolly, C. P. Cullen, L. A. Walsh, T. Mannarino, M. Schmidt, B. Sheehan, G. S. Duesberg, N. McEvoy, N. Bhat, P. K. Hurley, I. M. Povey, S. Bhattacharjee, 2D Mater. 2020, 8, 025008.
A. Kozhakhmetov, J. R. Nasr, F. Zhang, K. Xu, N. C. Briggs, R. Addou, R. Wallace, S. K. Fullerton-Shirey, M. Terrones, S. Das, J. A. Robinson, 2D Mater. 2019, 7, 015029.