【综述】南京工业大学黄维院士、闫家旭AM综述：二维过渡金属硫族化物中的堆垛工程- 大数跨境

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2021-04-01

导读：南京工业大学黄维院士、闫家旭AM综述：二维过渡金属硫族化物中的堆垛工程

半导体产业借由缩小电子器件尺寸来提升性能，而目前硅基集成电路面临沟道宽度的物理极限，仅有原子层厚度的二维层状过渡金属硫族化物（TMDs）被寄予希望解决电子器件特征尺寸的瓶颈，延长摩尔定律的寿命。另外，将具有不同特性的二维材料堆叠组装成为范德华异质结，在原子水平上开辟了一个调控光电性质的新维度——堆垛工程，创造出丰富新颖的物理现象和独特功能。因此，开展二维材料堆垛调控研究将为后摩尔时代新器件的设计提供新的维度，从源头上解决集成工艺的兼容性问题，在芯片的基础问题研究和助推我国半导体芯片自主发展两方面都具有重要意义。

图1. 双层TMDs类材料的堆垛构型图。图片来源：Adv. Mater.

近日，南京工业大学先进材料研究院黄维院士、闫家旭研究员团队在期刊Adv. Mater.发表题为“Stacking-Engineered Heterostructures in Transition Metal Dichalcogenides”的综述性文章（Back Cover）。文章以二维TMDs材料层与层之间的堆垛构筑设计为主题，系统性地综述了双层TMDs异质结材料堆垛特性的研究进展，重点介绍了双层TMDs异质结材料的可控制备、常规表征及热点研究方向。另外，文章也重点关注了双层旋转TMDs中莫尔条纹和层间莫尔激子的最新进展。

图2. 器械辅助原位定点转移叠加流程。图片来源：Adv. Mater.

文章最后讨论了当前该领域内TMDs异质结材料在可控制备、堆垛依赖性研究及理论计算方面存在的问题及挑战，对未来转角TMDs类材料及器件的研究突破寄语展望。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Stacking‐Engineered Heterostructures in Transition Metal Dichalcogenides

Shixuan Wang, Xuehao Cui, Chang'e Jian, Haowei Cheng, Mengmeng Niu, Jia Yu, Jiaxu Yan*, Wei Huang*

Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202005735

作者简介

闫家旭，南京工业大学先进材料研究院研究员，碳基能源中心主任。主要研究方向为：二维材料堆垛表征、机理与调控的理论和光谱研究。近年来，发表学术论文35篇，包括以第一/共同第一/通讯作者发表在Nat. Phys.、Nat. Commun.、Phys. Rev. Lett.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.等高水平学术期刊的19篇论文，他引1700余次。

黄维，中国科学院院士，俄罗斯科学院外籍院士，亚太工程组织联合会主席，《Research》主编（中国）。长期从事聚合物发光二极管显示研究并活跃在有机光电子学、柔性电子学领域。从九十年代初开始致力于跨物理、化学、材料、电子、信息、生命和医学等多个学科、交叉融合发展起来的有机（光）电子学、塑料电子学、印刷电子学和柔性（光）电子学等国际前沿学科研究，在构建有机光电子学科的理论体系框架、实现有机半导体的高性能化与多功能化、推进科技成果转化与产业化方面做了大量开拓性、创新性和系统性工作，是中国有机（光）电子学科和柔性（光）电子学科的奠基人与开拓者。以第一或通讯作者身份在Nature、Nature Materials、Nature Photonics、Nature Nanotechnology、Nature Electronics、Nature Communications等顶级学术期刊发表研究论文760余篇，h因子为131，国际同行引用逾73000次，是材料科学与化学领域全球高被引学者，在SciVal（全球顶级科技论文数据库）材料学科以及OLED、Solar Cell和Conjugated Polymer领域论文发表方面排名全球第一，获授权美国、新加坡和中国等国发明专利360余项，出版了《有机电子学》《生物光电子学》《有机薄膜晶体管材料器件和应用》《有机光电子材料在生物医学中的应用》《OLED显示技术》等学术专著。

https://www.x-mol.com/university/faculty/27680

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