二维III–V族半导体表现出现诸多有趣的性质,比如二维电子气、强电子–空穴相互作用、强偏振光发射。在各类电子器件和光电器件领域具有巨大的应用潜力。不得不感叹一句,这简直是未来材料之光好嘛!
但是,非层状的特性使得二维超薄III–V族半导体的制备困难重重!
这是因为三维方向上固有的强共价键导致不能通过剥离法制备超薄III–V族半导体,并且阻碍了二维各向异性生长。
因此,理想地合成超薄III-V半导体仍然是一个挑战。
陈赟旭、刘津欣与曾梦琪巧妙设计液态金属合金基底,实现2D III–V族晶体的生长。根据经典的薄膜生长理论,如果表面能差异<0,则材料可以在衬底上以二维逐层生长模式进行生长,这要求材料与衬底之间具有高粘附力。鉴于III–V族晶体在纯III族金属衬底上的粘附强度较弱,于是设计具有较强粘附度的III族金属基合金(比如AuIn2)作为生长基底,增强了界面相互作用,并进一步导致超薄非层状III–V单晶的形成。
该策略为其它超薄非层状2D材料的生长提供了思路。
这一研究成果发表在了Nature Communications上。。。