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中央消息
(中央社记者 陈至中 台北2日电)台湾师范大学研究团队,通过原子级堆栈工程,成功制出具有特殊「1H堆栈」结构的双层二硫化钼,突破双层二维半导体长期面临的光电应用限制,登上国际顶级期刊Nature(自然)。
台师大今天发布新闻稿指出,由物理学系教授蓝彦文、陆亭桦、台师大博士杨弘伟,以及成功大学内核设施中心博士林光仪等团队合作,10月1日将论文正式刊登于Nature,获得国际学界重视。
研究团队指出,二硫化钼(MoS2)是次世代电子与光电组件的重要候选材料。单层二硫化钼具有「直接能隙」,能够有效产生与发射光。
然而当材料增加到双层时,一般的2H或3R堆栈会因层间耦合改变能带结构,使材料转变为「间接能隙」半导体,限制了双层材料在发光组件、光侦测器、谷电子学等领域的应用。
研究团队的关键突破,在于发展出两阶段CVD(化学气相沉积)成长策略,利用快速淬火抑制晶格在成长过程中的重新排列,让第二层二硫化钼在第一层上方以原子精准对位的方式直接成长,形成过去极难稳定取得的1H堆栈结构。
蓝彦文表示,这项研究证实,通过控制原子堆栈方式,可以重新设计材料的能带结构,让双层二硫化钼同时保有双层材料的优势,以及直接能隙、谷极化等光学功能。为科学界提供一个非常直接的材料设计策略。
陆亭桦表示,团队创建可重复的直接CVD成长方法,而非依赖机械折叠或人工堆栈。也让原本多被视为基础物理问题的「堆栈方式」,成为可以被制程控制、并用来设计组件功能的重要工程参数。(编辑:李锡璋)1151002
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