口罩的关键材料_衬底缺陷是二维材料增长的关键！

虽然已经做出了巨大的努力来制造足够大的用于电子应用的2D材料，但是这仍然是一个挑战，但是现在宾夕法尼亚州立大学的研究人员已经找到了一种方法来提高一类2D材料的质量，并且有望在未来实现芯片规模的增长。

一种二维材料，具有不同寻常的性质，因为康斯坦丁·诺沃肖洛夫和安德烈·海姆用简单的胶带从一大块石墨烯上剥离了一层碳原子。尽管对石墨烯的这些小碎片已经进行了大量的科学研究，但是很难在工业规模上生长石墨烯层。

在设想用于下一代电子产品的材料中，一组称为过渡金属二卤化物的半导体处于领先地位。TMDs只有几个原子厚，但它在光发射方面非常有效，这使它们成为光电子器件的候选材料，如发光二极管、光电探测器或单光子发射器。宾夕法尼亚州立大学材料科学和电子学教授、宾夕法尼亚州立大学2d晶体联盟(美国国家科学基金会的材料创新平台)主任琼·雷德温(Joan Redwing)说:

我们的最终目标是用二烯化钨或二硫化钼薄片制作单层薄膜，然后通过化学气相沉积法沉积它们，这样就可以在整个晶片上形成完美的单晶层。这个问题源于原子沉积在蓝宝石等标准衬底上时的组织方式。

三角形由于晶体结构的TMDs而形成，随着它开始向整个衬底扩散三角形可以以相等的概率向相反的方向定向。当它们碰撞并融合在一起形成连续的薄片时，它们形成的边界就像一个巨大的缺陷，大大降低了晶体的电子和光学性质。当电子或空穴等载流子遇到这种称为反转畴界的缺陷时，它们会散射，这一直是TMD生长的经典问题。

在美国化学学会纳米与物理评论B上发表的研究中，宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程、物理、化学和工程科学与力学系的研究人员表明，如果生长在六方氮化硼表面上，85%或更多的TMDs将指向相同的方向。Vin Crespi是

的物理学、材料科学、工程和化学的杰出教授，他和他的团队进行了模拟来解释为什么会发生这种情况。他们发现，六方氮化硼表面缺少硼或氮原子的空位可以俘获金属原子钨或钼，并使三角形朝向更合适的方向与生长在蓝宝石上的二维TMDs相比，改进后的材料具有更高的光致发光能力和电子迁移率。雷德温说:我们的下一步是开发一种在晶片上生长六方氮化硼的工艺。这就是我们现在正在做的。很难控制缺陷并在大表面上生长单晶层。许多组织正在研究这个问题。