Small Methods:二维材料的插层策略及其光电性质

华中科技大学翟天佑、周兴

摘要:电学性能,热电性能,超导性能,以及光学、光电性能的调控

二维材料由于其优异的化学和物理性质,如可调能带结构、强光-物质相互作用、原子级的厚度和无悬空键的光滑表面,使其有望应用于下一代电子和光电子器件,因此,如何调控其光电性能成为了当前的研究热点之一。而二维材料层与层间范德瓦尔斯间隙的存在为包括原子,分子,离子在内的外来元素提供了插层的机会。在实现插层后,插层剂与宿主二维材料间通常存在着大量的电荷转移,此外所形成的插层化合物往往包含二者的性质,这将显著改变二维材料的物理和化学性质并丰富其应用。与其他调控手段相比,插层对二维材料无损坏,具有一定的普适性,此外,由于其特殊三明治结构,插层更稳定且与其他方法兼容。因此,利用插层策略来调控二维材料的性质并改善基于二维材料的电子与光电子器件的性能具有明显的优势和潜在的应用。

因此,华中科技大学翟天佑教授和周兴副教授团队系统地综述了近年来插层策略在二维材料中应用的最新进展。该综述主要从以下4个方面进行了阐述:1)总结了在二维材料中插层的方法,包括电化学插层法,溶液法,气相法以及一些近年来用于得到复杂插层结构的非普适性的方法。2)总结了对插层过程的原位表征的手段,这些方法利于更进一步理解插层的机理。3)总结了插层策略在二维材料中的应用,包括对电学性能,热电性能,超导性能,以及光学、光电性能的调控。4)对未来二维材料中的插层策略应用进行了展望:更深层次的理解插层机理与过程、发展更简单的插层方法、探索更新的插层结构、丰富插层二维材料的应用等。

论文信息:

Intercalation Strategy in 2D Materials for Electronics and Optoelectronics

Zexin Li, Dongyan Li, Haoyun Wang, Ping Chen, Lejing Pi, Xing Zhou*, Tianyou Zhai*

Small Methods

DOI: 10.1002/smtd.202100567

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smtd.202100567