段镶锋：MoS2构建大面积电子器件

doudoudou

研究亮点：

1. 发展了一种改良的液相制备高品质纯相MoS2的新策略。

2. 构建了大面积的高性能薄膜晶体管电子器件。

以MoS2为代表的二维半导体材料自问世以来，就备受推崇，尤其是在电子、光电以及催化领域，大有与石墨烯分庭抗礼之势。

要实现规模化应用，关键前提还在于可控的溶液相制备方法。虽然广大科研工作者开发了一个又一个制备策略，譬如液相剥离、锂插层化学等，或多或少都存在导电性不好，尺寸不均匀等问题。

有鉴于此，加州大学洛杉矶分校段镶锋/黄昱夫妇发展了一种全新的全新的液相制备高品质纯相MoS2等二维半导体纳米片的新策略，并实现了大面积的高性能薄膜晶体管电子器件的构建。

图1. MoS2纳米片制备策略

研究人员通过精确控制插层化学，将常规使用的锂离子替换为季铵盐阳离子THAB，成功制得纯相的尺寸均匀的半导体性质2H-MoS2纳米片。这种液相制备方法广泛适用于MoS2、WSe2, Bi2Se3, NbSe2, In2Se3,Sb2Te3以及黑磷等多种二维材料。

基于此构建的薄膜晶体管室温迁移率高达10 cm2 V-1 s-1，开关比为106，这是目前基于MoS2薄膜晶体管的最佳性能。在大面积薄膜晶体管的基础上，研究团队进一步开发了各种优异的逻辑门和计算回路。

总之，这项工作发展了一种全新的液相制备高品质二维半导体的新策略，并构建了大面积的高性能薄膜晶体管电子器件。

参考文献：

Zhaoyang Lin, Yu Huang, Xiangfeng Duan etal.Solution-processable 2D semiconductors for high-performance large-areaelectronics. Nature 2018.

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0574-4