二维异质结构阵列的通用合成方法

引言

虽然二维材料的应用前景非常广阔，然而如何大幅提高二维材料如范德瓦尔斯异质结构的产量一直是阻碍其发展的主要困难之一。目前，制备二维范德瓦尔斯异质结构的主要方法依然是微机械剥离—一种无法有效提高产量的合成手段。因此，寻找新型可量产化手段依然是二维材料领域关注的热点话题。

成果简介

近期，美国加州大学洛杉矶分校的段镶锋和湖南大学的段曦东（共同通讯作者）等人合作报道了一种可利用金属性过渡金属硫化物和半导体性过渡金属硫化物制备二维范德瓦尔斯异质结构阵列的通用合成策略。通过在单层或者双层半导体过渡金属硫化物上选择性图案化成核位点，研究人员精确控制了多种金属性过渡金属硫化物的成核和生长。这些金属性过渡金属硫化物均具有可设计的周期性排列特点和可在指定区域进行调控的横向尺寸，并可最终形成一系列范德瓦尔斯异质阵列。进一步地实验表明，该合成策略可制备具有优异性能和高产量的晶体管器件，为高性能新型器件的量产化提供了新的思路。2020年03月11日，相关成果以题为“General synthesis of two-dimensional van der Waals heterostructure arrays”的文章在线发表在Nature上。

图文导读

图1 生长过程示意图

图2 VSe₂/WSe₂范德瓦尔斯异质阵列的表征

图3 VSe₂在图案化WSe₂上的成核生长机制

图4 VSe₂/WSe₂范德瓦尔斯异质结构的电子显微学表征

图5 CoTe₂/WSe₂ 以及 NiTe₂/WSe₂的表

图6 VSe₂/WSe₂范德瓦尔斯异质阵列的电学表征

文献链接：General synthesis of two-dimensional van der Waals heterostructure arrays（Nature, 2020, DOI: 10.1038/s41586-020-2098-y）本文由NanoCJ供稿。