段鑲鋒&黃昱Nature最新展望:多維度異質結構體系中的范德華整合策略

【引言】

材料集成整合策略諸如外延生長等通常要求材料具有高度的結構匹配性以及工藝兼容性。與此不同，利用范德華作用組裝預制構建單元的方法則為材料整合提供了無化學鍵策略，從而能夠突破整合過程中材料晶格和加工工藝的束縛。這一范德華整合策略最典型的應用便是制備二維范德華異質結構。然而，除了二維體系之外，這項新興的整合策略在新型材料的制備中也扮演著越來越重要的角色。

【成果簡介】

近期，加州大學洛杉磯分校的黃昱以及段鑲鋒（共同通訊作者）等人綜述歸納了范德華整合策略在非二維材料體系中的應用，并且還討論了這一策略方法在構建新型異質結構以及超晶格體系的潛力。該文章首先介紹了范德華作用等基本概念，歸納總結了范德華整合策略的定義和要求，還羅列了目前一些典型的范德華構建模塊。之后，作者還概述了范德華異質結構的發展歷史。最后，該文還重點探討了通過范德華整合不僅能夠形成包括三維在內的異質結構，基于這些不同維度的異質結構還能夠創造一系列具有獨特性能的新型器件。通過該文的論述，作者歸納總結了無化學鍵參與的范德華整合策略是一項低能量的材料集成整合方式，能夠為探索創造新型器件帶來全新的機遇。2019年03月20日，相關成果以題為“Van der Waals integration before and beyond two-dimensional materials”的文章在線發表在Nature上。

【圖文導讀】

圖1 傳統化學鍵合異質結構界面的結構表征

圖2范德華集成整合界面的示意圖及其結構表征

圖3 范德華作用等基本概念的定義和解釋

圖4范德華集成整合電子以及光電器件

圖5非二維體系中的范德華異質結構以及超晶格

圖6 三維電子系統的層層范德華組裝策略

文獻鏈接：Van der Waals integration before and beyond two-dimensional materials（Nature, 2018, DOI: 10.1038/s41586-019-1013-x）

本文由材料人學術組NanoCJ供稿，材料牛編輯整理。

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