双层石墨烯异质结是由两个单层石墨烯通过堆叠方式构建而成的二维材料结构，其制备过程通常采用干法转移技术实现高质量的界面贴合。与天然石墨烯层状结构不同，人工构建的双层石墨烯异质结具有更高的结构可控性，尤其在层间距、对齐方式以及与其他材料的集成方面展现出明显优势。

此外双层石墨烯异质结也为构建多功能异质结构提供了坚实基础。

一、转移结构

目标异质结结构：双层石墨烯异质结

两个单层石墨烯分别是：硅衬底上的单层石墨烯、PDMS/PC转移头上的单层石墨烯

两个单层石墨烯厚度均为0.4nm左右，对二维材料转移设备的综合性能要求非常高。

硅衬底上的单层石墨烯示意图

PDMS/PC转移头上的单层石墨烯示意图

二、转移前准备

硅衬底上的单层石墨烯

1. 通过机械剥离胶带撕取石墨烯样品，然后将胶带贴在硅片上，再撕掉胶带，显微镜下观察寻找单层石墨烯区域

PDMS/PC转移头上的单层石墨烯

1. 此处采用滴球法，先在载玻片上形成一个载玻片—PDMS—PC结构的转移头

2. 通过转移头上的PC粘取另一个衬底上的单层石墨烯

3. 最终形成一个单层石墨烯—PC—PDMS—载玻片的多层结构

滴球法PDMS/PC转移头示意图

三、转移过程

整体转移步骤示意图

依次找到衬底和PDMS/PC转移头上合适大小的单层石墨烯，初步对准

视野中上下两个单层石墨烯初步对准示意图↑

通过移动载玻片位移平台的XY轴，调整载玻片上的单层石墨烯样品，使之与下层衬底上的单层石墨烯上下堆叠

移动载玻片位移平台XY轴，堆叠单层石墨烯示意图↑

移动载玻片位移平台XY轴，堆叠单层石墨烯示意图↑

分别切换不同倍率物镜观察，缓慢下降载玻片Z轴进行贴合

缓慢下降载玻片Z轴进行贴合示意图↑

20X物镜下观察两个单层石墨烯贴合示意图↑

50X物镜下观察两个单层石墨烯贴合示意图↑

贴合完成后，再切换到5X物镜观察，加热一段时间后，开始缓慢上抬载玻片Z轴使得PC与PDMS脱离

贴合完成后，5X物镜观察示意图↑

脱离后，移开载玻片位移平台，50x物镜观察转移效果

贴合完成后，50X物镜观察示意图↑

四、应用扩展

如果以特定扭转角（1.1°）进行单层石墨烯的堆叠，此时则会形成魔角石墨烯，这是近年来研究最为广泛的莫尔超晶格材料，有许多新奇的物理特性。

扭转双层石墨烯(tBG)结构及其新奇的物理性质.

(a) tBG结构示意图.

(b) tBG中的超导态

(c)铁磁态

(d)绝缘态

来自韩国多所院校的联合研究团队提出扭曲双层石墨烯（tBLG）中的三阶光学非线性可以根据堆叠角进行显著改变，为设计用于未来非线性光子和光电器件的二维堆叠材料提供了重要的理论依据。

扭曲双层石墨烯（tBLG）中三次谐波产生（THG）的实验设置以及测量结果示意图

5、转移所用设备：电动二维材料转移平台

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