少層二硫化鉬製備新方法

2020-12-06 中鎢在線

二維材料因其獨特的原子厚度2D層狀結構以及光電屬性而備受關注,其中最具有代表性的是過渡金屬硫族化合物(TMDCs),包括二硫化鉬(MoS2)、二硫化鎢(WS2)、二硒化鉬(MoSe2)、二硒化鎢(WSe2)等,因其具備最早發現的二維材料——石墨烯所不具備的可見光帶隙特性,對未來光電器件發展具有重要的研究意義。

二硫化鉬

二維材料原子層與層之間的作用力是可以輕易被打破的範德華力,因此在更輕便的光電設備研究中,常常使用打破層間範德華力束縛的厚度較薄的少層二維材料。少層二硫化鉬是TMDCs家族中研究最為廣泛的二維材料之一,2H相是其最穩定存在的一種形態。

近日,中國科學院深圳先進技術研究院研究人員利用氯化鋰作為插層劑,成功建立等離子體液相製備二維材料的新方法。該辦法不僅可以快速剝離石墨紙,還可以拓展至製備高質量少層2H相二硫化鉬。研究成果發表在《中國科學:材料科學》(Science China Materials)上。

等離子體液相製備石墨烯示意圖

和傳統的插層劑輔助電化學方法相比,插層劑輔助等離子體液相技術剝離的產物缺陷少且不會引入額外的基團,能夠可控地剝離或者製備高質量二維材料,進一步推進二維材料在光電等領域中的靈活應用,助力光學電子器件不斷向超薄輕量化發展。

少層二硫化鉬是典型的半導體材料,也可實現超導轉變,擁有石墨烯無法企及的電子特性,在電子通信、生物醫藥、柔性製造、能量能源等領域中具有廣闊的應用前景,如電晶體、傳感器、柔性屏、存儲器等等。

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