杨金龙

中国科学技术大学化学与材料科学学院，合肥 230026

金箔上2H-TaS2薄膜的LPCVD制备过程图、晶格结构表征以及电催化析氢应用示意图

金属性过渡金属硫化物(MX2)具有磁性1、电荷密度波2,3、超导4等新奇的物理特性，而其二维限域下的薄层结构被认为是探索这些新奇物性的模型体系。最近的研究表明，这类二维材料也可以应用于柔性透明电极5和新型的催化/储能等领域，具有非常广阔的应用前景6。获得高质量、层数可控的二维金属性MX2材料是相关研究的关键前提。需要对其生长方法和生长过程进行设计和调控，同时选择合适的基底材料，建立起材料的微观形貌/结构、电学特性，以及实际应用之间的构效关系。现有获取薄层金属性MX2材料的途径有两种，一是通过化学气相输运(CVT)获得体相的材料，随后利用胶带逐层剥离的方法获得其二维结构7。然而，这种方法存在获得的 MX2层厚不可控、畴区尺寸小、制备效率低，无法实现规模化制备等瓶颈问题。另一种方法是借助高端的分子束外延方法，实现 MX2层厚的精确控制，获得单层/少层的样品8。然而这种方法依赖价格高昂的仪器设备、复杂的制备过程，存在生长成本高、效率低，无法实现其规模化制备等问题。因此，大面积/大批量地获得高质量、层数可控的金属性MX2材料是相关领域的关键科学问题。

基于此，最近北京大学张艳锋研究员课题组通过对于化学气相沉积(CVD)生长过程的选择和优化，特别引入低压……