二维范德华材料异质结构

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过渡金属二硫属化物(TMDs)由于其独特的性质，已成为潜在的下一代半导体纳米材料，在不同的应用领域都具有广阔的前景。二维材料可以堆叠或缝合在一起，形成范德华异质结构，为下一代光电子技术创造了创新的器件。

在二维层状材料中，层压板是不带电荷的中性材料，如六方氮化硼（h-BN）、二硫化钼（MoS2）、石墨烯和过渡金属二硫化物（TMDs），它们是用于构建范德华异质结构的单位材料。近年来，二维材料的快速发展为新多相结构的实现提供了丰富的机会，范德华材料堆积、范德华材料横向拼接、范德华层和三维结构等新材料的出现，为异质结构性质和功能的开辟提供了新的可能性。

二维异质结构材料的研究方向有哪些呢？
大多数二维异质结构材料是由不同的单分子层直接堆叠在一起组成的。虽然该方法比较灵活，但操作缓慢，不方便。因此，迫切需要开发新的制备技术。例如，如何通过CVD或物理外延生长直接生成大面积高质量的二维晶体？如何实现由CVD生长的大面积二维晶体的高效转移？在溶液系统中能开发出更好的一步生长方法吗？

二维原子晶体材料具有与块体材料不同的电学、光学和力学性能，其表面-体积比对其化学活性和力学性能有显著影响。它在信息、能源、医学等多个领域具有广阔的应用前景。目前，石墨烯/氮化硼、石墨烯/过渡金属硫化物、过渡金属硫化物/过渡金属硫化物已经通过转移或CVD生长成功地开发出了异质结构。

相关的研究人员也采用了一种不同的方法，使用水作为主要溶剂来生产稳定的、高浓缩的水基油墨，并使用喷墨打印各种二维材料异质结。他们在大面积的塑料或纸张上打印石墨烯/WS2/石墨烯光电探测器阵列和只读存储器。此外，h-BN还可以作为一种无缺陷的隧穿势垒。在石墨烯/h-BN/石墨烯器件中，隧穿I-V曲线表现出非线性，并可以调整到势垒。二维原子晶体材料的范德瓦尔斯异质结的优点在于便于模块化组合，利用异质结构实现光电检测等的许多功能。