各种二维(2D)材料在晶片上的集成使得人们能够采用摩尔方法来丰富器件的功能,此外,2D材料的附加生长形成异质结构,可以实现构建具有非常规财产的材料。两者都可以通过材料转移来实现,但在转移过程中经常受到机械损伤或化学污染。高质量2D材料的直接生长一般也都需要高温的条件,这阻碍了不同2D材料的添加生长或整体结合。为了解决这一问题,来自广东工业大学的Shaoming Huang等人开发了能够在低于400℃的温度下生长晶体2D层及其异质结构的普适性方法。
文章要点:
1) 在该研究中,金属碘化物(MI,其中M = In、Cd、Cu、Co、Fe、Pb、Sn和Bi)层在低温下外延生长在云母、MoS2或WS2上,随后碘与硫族元素的低势垒能取代使得能够转化为至少17 不同的2D晶体金属硫族化物;
2) 作为示例,研究证实,于280°C条件下在MoS2上生长出的二维In2S3相较于传统高温气相沉积(~700–1000°C)展现出了高的光响应性,并且,多个2D材料也可以在同一晶片上顺序生长,该工作提供了用于不同高质量2D材料单片集成的高效且可拓展应用的方案。
参考资料:
Zhang, K., She, Y., Cai, X. et al. Epitaxial substitution of metal iodides for low-temperature growth of two-dimensional metal chalcogenides. Nat. Nanotechnol. (2023).
DOI: 10.1038/s41565-023-01326-1
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01326-1