华沙大学 艺术形象化:通过将硒(黄色)和钼(蓝色)分子束对准原子级平面六方氮化硼基底，生长出单层2D材料——二硒钼(二硫化钼)
由于这种衬底，二硫化钼外延层显示出优异的光学性能
这张照片被选为2020年5月号《美国化学学会纳米快报》的封面
学分:UW物理，A
西部博古基
帕库斯基 首次生长出具有优异光学性能的过渡金属二元化合物单层
华沙大学的一组物理学家成功地克服了世界各地的工业和科学家面临的技术难题——即制造材料的尺寸非常有限、不均匀性和谱线的加宽
没有这些缺陷的单层通过分子束外延生长在原子级平坦的氮化硼衬底上
蜂窝结构的二维晶体，包括著名的石墨烯，已经彻底改变了纳米科学，也有可能彻底改变普通技术
因此，非常需要开发工业规模的方法来生产它们
然而，尽管在原子级薄晶体生长技术的发展上进行了大量的投资，目前仍然使用剥离法获得了最佳质量的单层，即
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由于单个原子层从大块晶体上机械分离
例如，与生长的石墨烯相比，从大块石墨剥离的石墨烯薄片显示出优异的电性能
相反，机械剥离单层的尺寸相当小
类似地，二维过渡金属二元化合物(例如
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二硒化钼)仅对于作为剥离的结果获得的层以及在经受进一步的机械处理(例如将它们置于氮化硼层之间)之后才完全显现
然而，正如已经提到的，这种技术不会导致更大规模的原子级薄晶体，导致不均匀性、有限的尺寸，甚至导致波纹、气泡和不规则边缘的出现
六方氮化硼衬底上分子束外延生长二硫化钼单层的横截面(上图)、发光(左)和原子力显微镜图像(右)
发光光谱中的窄线显示该层的高光学质量
学分:UW物理 因此，开发一种用于生长二维过渡金属二元化合物的技术是至关重要的，该技术将允许生产具有大表面积的单层
目前，生产薄半导体晶体的最先进技术之一是分子束外延
它在大晶片上提供了低维结构，具有高均匀性，但是它在过渡金属二元化合物生产中的有效性迄今为止非常有限
特别地，分子束外延生长的单层的光学性质迄今为止相当温和
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谱线既宽又弱，显示出在更大范围内使用过渡金属二元化合物的壮观光学特性的前景渺茫
华沙大学物理系的研究人员正是在这一领域取得了突破
他们与欧洲和日本的几个实验室合作，进行了一系列关于过渡金属二元化合物单层在原子级平面氮化硼基底上生长的研究
这样，使用分子束外延方法，他们获得了与衬底大小相等的平坦晶体，在整个表面显示出均匀的参数，包括——最有价值的——优异的光学性能
医生
华沙大学分子束外延实验室
学分:UW物理 这项工作的结果刚刚发表在最新一期的著名杂志《纳米快报》上
这一发现指导了原子级薄材料工业生产的未来研究
特别是，它表明需要开发更大的原子级扁平氮化硼晶片
在这样的晶片上，将有可能生长具有光电子应用所需的光学质量、尺寸和均匀性的单层
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