裴胜海，邓晴阳，王曾晖，夏 娟

（电子科技大学基础与前沿研究院，四川 成都 610054）

自2004年Novoselov 等[1]从单晶石墨中剥离出原子级厚度的石墨烯，并成功制备石墨烯场效应晶体管以来，二维材料便逐渐得到了广泛关注和快速发展。二维材料独特的层间范德瓦尔斯相互作用，使得其电子在层间方向上的自由度受到限制而表现出强的量子限域效应，从而具有一系列不同于传统三维体相材料的结构、力学、电学、光学特性[2–4]，如原子级厚度、柔性可折叠、高迁移率、高开关比，以及近年来发现的超导现象[5]、谷自旋效应[6]、量子霍尔效应[7]、二维激子[4]等新颖的物理现象。二维材料已经成为研究低维半导体物理、谷自旋电子学、室温超导等的重要材料，同时为突破目前半导体产业中电子器件特征尺寸的瓶颈，以及研发量子逻辑器件、激子器件等下一代电子功能器件提供了新的思路[8]。特别地，在层间范德瓦尔斯相互作用下，将不同的二维材料堆叠在一起，所形成的范德瓦尔斯异质结往往会展现出与原来单一材料截然不同的物理特性。例如，二维异质结中，每层材料同时可视为体相和界面，因此在层间耦合的作用下很容易实现层间电荷的转移，从而带来独特的层间激子效应、霍夫施塔特蝴蝶效应[9]以及丰富的能带匹配类型等特点[4,10]，在未来信息器件、太阳能电池、光电器件等方面极具潜力。

除了以上独特而丰富的物理特性，二维材料特性和器件性能还具有受外场敏感调制的特点，增加了其在未来电子、光电器件等领域应用的潜力[11–13]。……