[发明专利]种子层、包括所述种子层的异质结构体和使用所述种子层形成材料层的方法

权利要求书

1.用于诱导成核以形成材料层的种子层，所述种子层包括具有如下无序原子结构的二维(2D)单层无定形材料的层：其适合于产生局域电子态以形成用于经由范德华(vdW)相互作用将吸附原子结合至所述种子层的表面以形成所述材料层的电势阱，其中所述电势阱各自具有如下势能：其在大小上大于周围的热能以将吸附原子俘获在所述种子层的表面上。

2.权利要求1的种子层，其中2D单层无定形材料的层包括2D单层无定形碳。

3.权利要求2的种子层，其中所述种子层在550nm-800nm的光波长处具有大于98％的光学透明度。

4.权利要求2或权利要求3的种子层，其中所述种子层在700℃的温度下是热稳定的。

5.权利要求1-4任一项的种子层，其中所述种子层进一步包括沉积在所述2D单层无定形材料的层上的2D单层无定形材料的一个或多个另外的层以形成多层结构的种子层。

6.用于形成种子层的方法，所述种子层包括具有如下无序原子结构的二维(2D)单层无定形材料的层：其适合于产生局域电子态以形成用于经由范德华(vdW)相互作用将吸附原子结合至所述种子层的表面以形成材料层的电势阱，其中所述电势阱各自具有如下势能：其在大小上大于周围的热能以将吸附原子俘获在所述种子层的表面上，所述方法包括：

使用激光辅助化学气相沉积(LCVD)在衬底上生长所述种子层。

7.权利要求6的方法，其中LCVD在范围在20℃和400℃之间的温度下进行。

8.异质结构体，其包括：

衬底；和

形成于所述衬底上的种子层，所述种子层包括具有如下无序原子结构的二维(2D)单层无定形材料的层：其适合于产生局域电子态以形成用于经由范德华(vdW)相互作用将吸附原子结合至所述种子层的表面的电势阱，其中所述电势阱各自具有如下势能：其在大小上大于周围的热能以将吸附原子俘获在所述种子层的表面上。

9.权利要求8的异质结构体，其中所述衬底包括如下之一：金属、半导体、绝缘体、玻璃、聚合物、硅、碳化硅、蓝宝石、第III-V族衬底、第II-VI族衬底、或氧化物。

10.权利要求8或权利要求9的异质结构体，其中所述衬底为结晶性衬底，所述种子层适合于屏蔽由所述结晶性衬底的结晶度所提供的效应。

11.权利要求8-10任一项的异质结构体，进一步包括形成于所述种子层上的材料层，所述材料层是通过经由范德华(vdW)相互作用将所述材料的吸附原子结合至所述种子层的表面而形成的。

12.权利要求11的异质结构体，其中所述材料层包括2D材料的一个或多个层，所述2D材料包括如下之一：石墨烯、硼墨烯、氮化硼、钙钛矿、过渡金属二硫属化物或黑磷烯。

13.权利要求11的异质结构体，其中所述材料层包括第III-V族半导体材料的一个或多个层。

14.权利要求13的异质结构体，其中所述第III-V族半导体材料包括如下之一：GaAs、GaN、AlN、InP和InN。

15.权利要求11的异质结构体，其中所述材料层包括第II-VI族半导体材料的一个或多个层。

16.权利要求15的异质结构体，其中所述第II-VI族半导体材料包括如下之一：CdTe、CdS和ZnS。

17.权利要求11的异质结构体，其中所述材料层包括氧化物的一个或多个层。