近年來,二維(2D)材料由於其獨特的性能和良好的應用前景而引起了研究人員的廣泛關注,其出現引發了對新型異質結的研究。最近科研人員已經獲得高質量的二維多重異質結及超晶格等功能化結構,然而受限於目前的微納加工和生長技術,所製備的圖案化人工超結構尺度仍然較大,構築寬度小於5納米的具有顯著量子特性的功能化二維超晶格結構仍然是一個挑戰。
近日,中國科學院大學物理科學學院及中國科學院拓撲量子計算卓越創新中心的周武研究員、張餘洋副教授等與多個課題組合作,利用了2D平面側向異質結中兩種半導體材料之間的界面失配位錯驅動二維量子阱的生長,構築了半導體單層內高質量的寬度小於2納米的量子阱以及量子阱超晶格。同時結合原子分辨的電鏡結構表徵和理論計算,揭示了此類新型二維量子阱超晶格的生長機制。該研究為製備高質量二維超晶格結構提供了新的思路。該研究發表於Science Advances,題為「Dislocation-driven growth of two-dimensional lateral quantum-well superlattices」。