原子台阶调控二维单晶材料生长

摘要

自2004年成功实现石墨烯的机械剥离制备以来,二维材料凭借其独特的结构和物理化学性质,在电子、光电和能源等领域引起了广泛的研究和发展.在合成方法方面,科研人员在传统的机械剥离、液相剥离、气相沉积、湿化学合成以及纳米材料相工程等基础上,进一步推进了原子台阶方法,用于制备高质量、大尺寸二维单晶材料(2DSCM).本文详细介绍了近几年关于原子台阶调控2DSCM生长的代表性工作.首先,对研究背景进行了简要介绍;然后,讨论了2DSCM的主要合成方法,并分析了外延制备非中心对称材料的困难及原因;之后,介绍了通过原子台阶辅助制备2DSCM的生长机制和最新进展,分析了原子台阶调控2DSCM成核的理论基础及通用性,并对未来实现大尺寸、方向可控的2DSCM的挑战和发展方向进行了预测;最后,系统展望了台阶方法制备大尺寸2DSCM在未来规模化芯片器件方向的潜在应用.