Fabrication of custom-built heterostructures based on stacked 2D materials provides an effective method to controllably tune electronic and optical properties. To that end, optimizing fabrication techniques for building these heterostructures is imperative. A common challenge in layer-by-layer assembly of 2D materials is the formation of bubbles at atomically thin interfaces. We propose a technique for addressing this issue by removing the bubbles formed at the heterostructure interface in a custom-defined area using the heat generated by a laser equipped with raster scanning capabilities. We demonstrate that the density of bubbles formed at graphene-ReS2 interfaces can be controllably reduced using this method. We discuss an understanding of the flattening mechanism by considering the interplay of interface thermal conductivities and adhesion energies between two atomically thin 2D materials.

1.
P.
Ajayan
,
P.
Kim
, and
K.
Banerjee
,
Phys. Today
69
(
9
),
38
(
2016
).
2.
A. K.
Geim
and
I. V.
Grigorieva
,
Nature
499
,
419
(
2013
).
3.
K. S.
Novoselov
,
A.
Mishchenko
,
A.
Carvalho
, and
A. H.
Castro Neto
,
Science
353
,
aac9439
(
2016
).
4.
F.
Pizzocchero
,
L.
Gammelgaard
,
B. S.
Jessen
,
J. M.
Caridad
,
L.
Wang
,
J.
Hone
,
P.
Bøggild
, and
T. J.
Booth
,
Nat. Commun.
7
,
11894
(
2016
).
5.
S. J.
Haigh
,
A.
Gholinia
,
R.
Jalil
,
S.
Romani
,
L.
Britnell
,
D. C.
Elias
,
K. S.
Novoselov
,
L. A.
Ponomarenko
,
A. K.
Geim
, and
R.
Gorbachev
,
Nat. Mater.
11
,
764
(
2012
).
6.
A. V.
Kretinin
,
Y.
Cao
,
J. S.
Tu
,
G. L.
Yu
,
R.
Jalil
,
K. S.
Novoselov
,
S. J.
Haigh
,
A.
Gholinia
,
A.
Mishchenko
,
M.
Lozada
,
T.
Georgiou
,
C. R.
Woods
,
F.
Withers
,
P.
Blake
,
G.
Eda
,
A.
Wirsig
,
C.
Hucho
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
,
A. K.
Geim
, and
R. V.
Gorbachev
,
Nano Lett.
14
,
3270
(
2014
).
7.
A. S.
Mayorov
,
R. V.
Gorbachev
,
S. V.
Morozov
,
L.
Britnell
,
R.
Jalil
,
L. A.
Ponomarenko
,
P.
Blake
,
K. S.
Novoselov
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
, and
A. K.
Geim
,
Nano Lett.
11
,
2396
(
2011
).
8.
L.
Wang
,
I.
Meric
,
P. Y.
Huang
,
Q.
Gao
,
Y.
Gao
,
H.
Tran
,
T.
Taniguchi
,
K.
Watanabe
,
L. M.
Campos
,
D. A.
Muller
,
J.
Guo
,
P.
Kim
,
J.
Hone
,
K. L.
Shepard
, and
C. R.
Dean
,
Science
342
,
614
(
2013
).
9.
R.
Frisenda
,
E.
Navarro-Moratalla
,
P.
Gant
,
D.
Pérez De Lara
,
P.
Jarillo-Herrero
,
R. V.
Gorbachev
, and
A.
Castellanos-Gomez
,
Chem. Soc. Rev.
47
,
53
(
2018
).
10.
J.
Boddison-Chouinard
,
R.
Plumadore
, and
A.
Luican-Mayer
,
J. Visualized Exp.
149
,
e59727
(
2019
).
11.
E.
Stolyarova
,
D.
Stolyarov
,
K.
Bolotin
,
S.
Ryu
,
L.
Liu
,
K. T.
Rim
,
M.
Klima
,
M.
Hybertsen
,
I.
Pogorelsky
,
I.
Pavlishin
,
K.
Kusche
,
J.
Hone
,
P.
Kim
,
H. L.
Stormer
,
V.
Yakimenko
, and
G.
Flynn
,
Nano Lett.
9
,
332
(
2009
).
12.
T.
Uwanno
,
Y.
Hattori
,
T.
Taniguchi
,
K.
Watanabe
, and
K.
Nagashio
,
2D Mater.
2
,
041002
(
2015
).
13.
D. G.
Purdie
,
N. M.
Pugno
,
T.
Taniguchi
,
K.
Watanabe
,
A. C.
Ferrari
, and
A.
Lombardo
,
Nat. Commun.
9
,
5387
(
2018
).
14.
A.
Jain
,
P.
Bharadwaj
,
S.
Heeg
,
M.
Parzefall
,
T.
Taniguchi
,
K.
Watanabe
, and
L.
Novotny
,
Nanotechnology
29
,
265203
(
2018
).
15.
M. R.
Rosenberger
,
H.-J.
Chuang
,
K. M.
McCreary
,
A. T.
Hanbicki
,
S. V.
Sivaram
, and
B. T.
Jonker
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
10
,
10379
(
2018
).
16.
H.
Ghorbanfekr-Kalashami
,
K. S.
Vasu
,
R. R.
Nair
,
F. M.
Peeters
, and
M.
Neek-Amal
,
Nat. Commun.
8
,
15844
(
2017
).
17.
E.
Khestanova
,
F.
Guinea
,
L.
Fumagalli
,
A. K.
Geim
, and
I. V.
Grigorieva
,
Nat. Commun.
7
,
12587
(
2016
).
18.
D. A.
Sanchez
,
Z.
Dai
,
P.
Wang
,
A.
Cantu-Chavez
,
C. J.
Brennan
,
R.
Huang
, and
N.
Lu
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
115
,
7884
(
2018
).
19.
D.
Lloyd
,
X.
Liu
,
N.
Boddeti
,
L.
Cantley
,
R.
Long
,
M. L.
Dunn
, and
J. S.
Bunch
,
Nano Lett.
17
,
5329
(
2017
).
20.
K.
Yue
,
W.
Gao
,
R.
Huang
, and
K. M.
Liechti
,
J. Appl. Phys.
112
,
083512
(
2012
).
21.
N. G.
Boddeti
,
S. P.
Koenig
,
R.
Long
,
J.
Xiao
,
J. S.
Bunch
, and
M. L.
Dunn
,
J. Appl. Mech.
80
,
040909
(
2013
).
22.
T.
Georgiou
,
L.
Britnell
,
P.
Blake
,
R. V.
Gorbachev
,
A.
Gholinia
,
A. K.
Geim
,
C.
Casiraghi
, and
K. S.
Novoselov
,
Appl. Phys. Lett.
99
,
093103
(
2011
).
23.
S. R.
Na
,
J. W.
Suk
,
R. S.
Ruoff
,
R.
Huang
, and
K. M.
Liechti
,
ACS Nano
8
,
11234
(
2014
).
24.
J. S.
Bunch
and
M. L.
Dunn
,
Solid State Commun.
152
,
1359
(
2012
).
25.
P.
Bampoulis
,
V. J.
Teernstra
,
D.
Lohse
,
H. J. W.
Zandvliet
, and
B.
Poelsema
,
J. Phys. Chem. C
120
,
27079
(
2016
).
26.
A.
Kozbial
,
X.
Gong
,
H.
Liu
, and
L.
Li
,
Langmuir
31
,
8429
(
2015
).
27.
Y.
Wu
,
L. K.
Wagner
, and
N. R.
Aluru
,
J. Chem. Phys.
144
,
164118
(
2016
).
28.
W.
Cai
,
A. L.
Moore
,
Y.
Zhu
,
X.
Li
,
S.
Chen
,
L.
Shi
, and
R. S.
Ruoff
,
Nano Lett.
10
,
1645
(
2010
).
29.
C.
Faugeras
,
B.
Faugeras
,
M.
Orlita
,
M.
Potemski
,
R. R.
Nair
, and
A. K.
Geim
,
ACS Nano
4
,
1889
(
2010
).
30.
J.-U.
Lee
,
D.
Yoon
,
H.
Kim
,
S. W.
Lee
, and
H.
Cheong
,
Phys. Rev. B
83
,
081419
(
2011
).
31.
R.
Yan
,
J. R.
Simpson
,
S.
Bertolazzi
,
J.
Brivio
,
M.
Watson
,
X.
Wu
,
A.
Kis
,
T.
Luo
,
A. R.
Hight Walker
, and
H. G.
Xing
,
ACS Nano
8
,
986
(
2014
).
32.
A. A.
Balandin
,
Nat. Mater.
10
,
569
(
2011
).
33.
X.
Zhang
,
D.
Sun
,
Y.
Li
,
G.-H.
Lee
,
X.
Cui
,
D.
Chenet
,
Y.
You
,
T. F.
Heinz
, and
J. C.
Hone
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
7
,
25923
(
2015
).
34.
S. V.
Suryavanshi
,
A. J.
Gabourie
,
A. B.
Farimani
, and
E.
Pop
,
J. Appl. Phys.
126
,
055107
(
2019
).
35.
E.
Yalon
,
Ö. B.
Aslan
,
K. K. H.
Smithe
,
C. J.
McClellan
,
S. V.
Suryavanshi
,
F.
Xiong
,
A.
Sood
,
C. M.
Neumann
,
X.
Xu
,
K. E.
Goodson
,
T. F.
Heinz
, and
E.
Pop
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
9
,
43013
(
2017
).
36.
Y.
Liu
,
Z.-Y.
Ong
,
J.
Wu
,
Y.
Zhao
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
,
D.
Chi
,
G.
Zhang
,
J. T. L.
Thong
,
C.-W.
Qiu
, and
K.
Hippalgaonkar
,
Sci. Rep.
7
,
43886
(
2017
).
You do not currently have access to this content.