Scalable Transfer of Suspended Two-Dimensional Single Crystals

Nano Letters

Volumn 15, Issue 8, 2015, Pages 5089-5097

  Li, Bo ^a   He, Yongmin ^a,b   Lei, Sidong ^a   Najmaei, Sina ^a   Gong, Yongji ^c   Wang, Xin ^d   Zhang, Jing ^a   Ma, Lulu ^a   Yang, Yingchao ^a   Hong, Sanghyun ^e,f   Hao, Ji ^e,f   Shi, Gang ^a   George, Antony ^a   Keyshar, Kunttal ^a   Zhang, Xiang ^a   Dong, Pei ^a   Ge, Liehui ^a   Vajtai, Robert ^a   Lou, Jun ^a   Jung, Yung Joon ^e,f   Ajayan, Pulickel M ^a   more..

^a Rice University   (United States)

^b LANZHOU UNIVERSITY   (China)

^c RICE UNIVERSITY   (United States)

^d Northwestern University   (United States)

^e Northeastern University   (United States)

^f NORTHEASTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

capillary force free transfer; nanopatterned substrates; suspended architectures; two dimensional materials; van der Waals layered materials; Wet contact printing

Indexed keywords

D REGION; MOLYBDENUM COMPOUNDS; NANOTECHNOLOGY; PHASE INTERFACES; PRINTING; SILICONES; SINGLE CRYSTALS; SUBSTRATES; VAN DER WAALS FORCES;

CAPILLARY FORCE; CONTACT PRINTING; LAYERED MATERIAL; NANOPATTERNED SUBSTRATES; TWO-DIMENSIONAL MATERIALS;

INTERFACES (MATERIALS);

EID: 84939231709     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b01210     Document Type: Article

References (58)

1. Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S.; Jiang, D.; Zhang, Y.; Dubonos, S.; Grigorieva, I.; Firsov, A. Science 2004, 306 (5696) 666-669 10.1126/science.1102896
2. Ci, L.; Song, L.; Jin, C.; Jariwala, D.; Wu, D.; Li, Y.; Sr. Vastava, A.; Wang, Z.; Storr, K.; Balicas, L. Nat. Mater. 2010, 9 (5) 430-435 10.1038/nmat2711
3. Lei, S.; Ge, L.; Liu, Z.; Najmaei, S.; Shi, G.; You, G.; Lou, J.; Vajtai, R.; Ajayan, P. M. Nano Lett. 2013, 13 (6) 2777-2781 10.1021/nl4010089
4. Wang, Q. H.; Kalantar-Zadeh, K.; Kis, A.; Coleman, J. N.; Strano, M. S. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (11) 699-712 10.1038/nnano.2012.193
5. Song, L.; Ci, L. J.; Lu, H.; Sorokin, P. B.; Jin, C. H.; Ni, J.; Kvashnin, A. G.; Kvashnin, D. G.; Lou, J.; Yakobson, B. I.; Ajayan, P. M. Nano Lett. 2010, 10 (8) 3209-3215 10.1021/nl1022139
6. Mak, K. F.; Lee, C.; Hone, J.; Shan, J.; Heinz, T. F. Phys. Rev. Lett. 2010, 105 (13) 136805 10.1103/PhysRevLett.105.136805
7. Wang, X.; Gong, Y.; Shi, G.; Chow, W. L.; Keyshar, K.; Ye, G.; Vajtai, R.; Lou, J.; Liu, Z.; Ringe, E. ACS Nano 2014, 8 (5) 5125-5131 10.1021/nn501175k
8. Gutiérrez, H. R.; Perea-López, N.; Eliás, A. L.; Berkdemir, A.; Wang, B.; Lv, R.; López-Uriás, F.; Crespi, V. H.; Terrones, H.; Terrones, M. Nano Lett. 2013, 13 (8) 3447-3454 10.1021/nl3026357
9. Lei, S.; Ge, L.; Najmaei, S.; George, A.; Kappera, R.; Lou, J.; Chhowalla, M.; Yamaguchi, H.; Gupta, G.; Vajtai, R.; Ajayan, P. M. ACS Nano 2014, 8, 1263-1272 10.1021/nn405036u
10. Lei, S.; Sobhani, A.; Wen, F.; George, A.; Wang, Q.; Huang, Y.; Dong, P.; Li, B.; Najmaei, S.; Bellah, J.; Ajayan, P. M. Adv. Mater. 2014, 26, 7666-7672 10.1002/adma.201403342
11. Lee, J.-H.; Lee, E. K.; Joo, W.-J.; Jang, Y.; Kim, B.-S.; Lim, J. Y.; Choi, S.-H.; Ahn, S. J.; Ahn, J. R.; Park, M.-H. Science 2014, 344 (6181) 286-289 10.1126/science.1252268
12. Kang, K.; Xie, S.; Huang, L.; Han, Y.; Huang, P. Y.; Mak, K. F.; Kim, C.-J.; Muller, D.; Park, J. Nature 2015, 520 (7549) 656-660 10.1038/nature14417
13. Zhou, S.; Gweon, G.-H.; Fedorov, A.; First, P.; De Heer, W.; Lee, D.-H.; Guinea, F.; Neto, A. C.; Lanzara, A. Nat. Mater. 2007, 6 (10) 770-775 10.1038/nmat2003
14. Dolui, K.; Rungger, I.; Sanvito, S. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2013, 87 (16) 165402 10.1103/PhysRevB.87.165402
15. Yankowitz, M.; Xue, J.; Cormode, D.; Sanchez-Yamagishi, J. D.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Jarillo-Herrero, P.; Jacquod, P.; LeRoy, B. J. Nat. Phys. 2012, 8 (5) 382-386 10.1038/nphys2272
16. Yang, W.; Chen, G.; Shi, Z.; Liu, C.-C.; Zhang, L.; Xie, G.; Cheng, M.; Wang, D.; Yang, R.; Shi, D. Nat. Mater. 2013, 12 (9) 792-797 10.1038/nmat3695
17. Najmaei, S.; Zou, X.; Er, D.; Li, J.; Jin, Z.; Gao, W.; Zhang, Q.; Park, S.; Ge, L.; Lei, S. Nano Lett. 2014, 14 (3) 1354-1361 10.1021/nl404396p
18. Dean, C. R.; Young, A. F.; Meric, I.; Lee, C.; Wang, L.; Sorgenfrei, S.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kim, P.; Shepard, K. L.; Hone, J. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (10) 722-726 10.1038/nnano.2010.172
19. Xue, J.; Sanchez-Yamagishi, J.; Bulmash, D.; Jacquod, P.; Deshpande, A.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Jarillo-Herrero, P.; LeRoy, B. J. Nat. Mater. 2011, 10 (4) 282-285 10.1038/nmat2968
20. Huang, Z.; He, C.; Qi, X.; Yang, H.; Liu, W.; Wei, X.; Peng, X.; Zhong, J. J. Phys. D: Appl. Phys. 2014, 47 (7) 075301 10.1088/0022-3727/47/7/075301
21. Gillen, R.; Robertson, J.; Maultzsch, J. Phys. Status Solidi B 2014, 251, 2620-2625 10.1002/pssb.201451424
22. Du, X.; Skachko, I.; Barker, A.; Andrei, E. Y. Nat. Nanotechnol. 2008, 3 (8) 491-495 10.1038/nnano.2008.199
23. Adam, S.; Das Sarma, S. Solid State Commun. 2008, 146 (9) 356-360 10.1016/j.ssc.2008.03.021
24. Bolotin, K. I.; Sikes, K.; Jiang, Z.; Klima, M.; Fudenberg, G.; Hone, J.; Kim, P.; Stormer, H. Solid State Commun. 2008, 146 (9) 351-355 10.1016/j.ssc.2008.02.024
25. Bao, W.; Liu, G.; Zhao, Z.; Zhang, H.; Yan, D.; Deshpande, A.; LeRoy, B.; Lau, C. N. Nano Res. 2010, 3 (2) 98-102 10.1007/s12274-010-1013-5
26. Lee, C.; Wei, X.; Kysar, J. W.; Hone, J. Science 2008, 321 (5887) 385-388 10.1126/science.1157996
27. Balandin, A. A. Nat. Mater. 2011, 10 (8) 569-581 10.1038/nmat3064
28. Bunch, J. S.; van der Zande, A. M.; Verbridge, S. S.; Frank, I. W.; Tanenbaum, D. M.; Parpia, J. M.; Craighead, H. G.; McEuen, P. L. Science 2007, 315 (5811) 490-493 10.1126/science.1136836
29. Bao, W.; Miao, F.; Chen, Z.; Zhang, H.; Jang, W.; Dames, C.; Lau, C. N. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (9) 562-566 10.1038/nnano.2009.191
30. Novoselov, K. S.; Jiang, D.; Schedin, F.; Booth, T. J.; Khotkevich, V. V.; Morozov, S. V.; Geim, A. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102 (30) 10451-10453 10.1073/pnas.0502848102
31. Lee, G.-H.; Cooper, R. C.; An, S. J.; Lee, S.; van der Zande, A.; Petrone, N.; Hammerberg, A. G.; Lee, C.; Crawford, B.; Oliver, W. Science 2013, 340 (6136) 1073-1076 10.1126/science.1235126
32. Reina, A.; Jia, X.; Ho, J.; Nezich, D.; Son, H.; Bulovic, V.; Dresselhaus, M. S.; Kong, J. Nano Lett. 2009, 9 (1) 30-35 10.1021/nl801827v
33. Kim, K. S.; Zhao, Y.; Jang, H.; Lee, S. Y.; Kim, J. M.; Kim, K. S.; Ahn, J.-H.; Kim, P.; Choi, J.-Y.; Hong, B. H. Nature 2009, 457 (7230) 706-710 10.1038/nature07719
34. Suk, J. W.; Kitt, A.; Magnuson, C. W.; Hao, Y.; Ahmed, S.; An, J.; Swan, A. K.; Goldberg, B. B.; Ruoff, R. S. ACS Nano 2011, 5 (9) 6916-6924 10.1021/nn201207c
35. Dean, C.; Young, A.; Meric, I.; Lee, C.; Wang, L.; Sorgenfrei, S.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Kim, P.; Shepard, K. Nat. Nanotechnol. 2010, 5 (10) 722-726 10.1038/nnano.2010.172
36. Li, X.; Cai, W.; An, J.; Kim, S.; Nah, J.; Yang, D.; Piner, R.; Velamakanni, A.; Jung, I.; Tutuc, E. Science 2009, 324 (5932) 1312-1314 10.1126/science.1171245
37. Gurarslan, A.; Yu, Y.; Su, L.; Yu, Y.; Suarez, F.; Yao, S.; Zhu, Y.; Ozturk, M.; Zhang, Y.; Cao, L. ACS Nano 2014, 8 (11) 11522-11528 10.1021/nn5057673
38. Lee, Y.-H.; Yu, L.; Wang, H.; Fang, W.; Ling, X.; Shi, Y.; Lin, C.-T.; Huang, J.-K.; Chang, M.-T.; Chang, C.-S. Nano Lett. 2013, 13 (4) 1852-1857 10.1021/nl400687n
39. Gao, L.; Ni, G.-X.; Liu, Y.; Liu, B.; Neto, A. H. C.; Loh, K. P. Nature 2013, 505 (7482) 190-194 10.1038/nature12763
40. Lau, C. N.; Bao, W. Z.; Velasco, J. Mater. Today 2012, 15 (6) 238-245 10.1016/S1369-7021(12)70114-1
41. Najmaei, S.; Liu, Z.; Zhou, W.; Zou, X. L.; Shi, G.; Lei, S. D.; Yakobson, B. I.; Idrobo, J. C.; Ajayan, P. M.; Lou, J. Nat. Mater. 2013, 12 (8) 754-759 10.1038/nmat3673
42. Gong, Y.; Shi, G.; Zhang, Z.; Zhou, W.; Jung, J.; Gao, W.; Ma, L.; Yang, Y.; Yang, S.; You, G. Nat. Commun. 2014, 5, 3193 10.1038/ncomms4193
43. Gong, Y.; Lin, J.; Wang, X.; Shi, G.; Lei, S.; Lin, Z.; Zou, X.; Ye, G.; Vajtai, R.; Yakobson, B. I. Nat. Mater. 2014, 13, 1135-1142 10.1038/nmat4091
44. Liu, Z.; Ma, L. L.; Shi, G.; Zhou, W.; Gong, Y. J.; Lei, S. D.; Yang, X. B.; Zhang, J. N.; Yu, J. J.; Hackenberg, K. P.; Babakhani, A.; Idrobo, J. C.; Vajtai, R.; Lou, J.; Ajayan, P. M. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (2) 119-124 10.1038/nnano.2012.256
45. Castellanos-Gomez, A.; Poot, M.; Steele, G. A.; van der Zant, H. S.; Agraït, N.; Rubio-Bollinger, G. Adv. Mater. 2012, 24 (6) 772-775 10.1002/adma.201103965
46. Castellanos-Gomez, A.; Poot, M.; Steele, G. A.; van der Zant, H. S. J.; Agrait, N.; Rubio-Bollinger, G. Nanoscale Res. Lett. 2012, 7, 233 10.1186/1556-276X-7-233
47. Cassie, A.; Baxter, S. Trans. Faraday Soc. 1944, 40, 546-551 10.1039/tf9444000546
48. Wenzel, R. N. Ind. Eng. Chem. 1936, 28 (8) 988-994 10.1021/ie50320a024
49. Patankar, N. A. Langmuir 2004, 20 (17) 7097-7102 10.1021/la049329e
50. Chen, Y.; He, B.; Lee, J.; Patankar, N. A. J. Colloid Interface Sci. 2005, 281 (2) 458-464 10.1016/j.jcis.2004.07.038
51. Morita, M.; Koga, T.; Otsuka, H.; Takahara, A. Langmuir 2005, 21 (3) 911-918 10.1021/la0485172
52. Zhao, Y.; Lu, Q.; Li, M.; Li, X. Langmuir 2007, 23 (11) 6212-6217 10.1021/la0702077
53. Chung, J. Y.; Youngblood, J. P.; Stafford, C. M. Soft Matter 2007, 3 (9) 1163-1169 10.1039/b705112c
54. Xia, D.; Brueck, S. Nano Lett. 2008, 8 (9) 2819-2824 10.1021/nl801394w
55. Quéré, D. Annu. Rev. Mater. Res. 2008, 38, 71-99 10.1146/annurev.matsci.38.060407.132434
56. Gaur, A. P.; Sahoo, S.; Ahmadi, M.; Dash, S. P.; Guinel, M. J.; Katiyar, R. S. Nano Lett. 2014, 14, 4314-4321 10.1021/nl501106v
57. Wang, S.; Zhang, Y.; Abidi, N.; Cabrales, L. Langmuir 2009, 25 (18) 11078-11081 10.1021/la901402f
58. Tongay, S.; Fan, W.; Kang, J.; Park, J.; Koldemir, U.; Suh, J.; Narang, D. S.; Liu, K.; Ji, J.; Li, J. Nano Lett. 2014, 14 (6) 3185-3190 10.1021/nl500515q