CVD生长二维层状MoSi2N4
近日，《明升体育app》杂志在线发表了新型二维材料方面的最新进展——二维层状MoSi2N4材料的明升手机气相沉积，该进展的研究团队来自明升官网明升体育app院金属研究所沈阳材料明升体育app国家研究中心先进炭材料研究部。
据了解，以石墨烯为代表的二维范德华层状材料具有独特的电学、光学、力学、热学等性质，在电子、光电子、能源、环境、航空航天等领域具有广阔的应用前景。目前广泛研究的二维层状材料，如石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物、黑磷烯等，均存在已知的三维母体材料。探索不存在已知三维母体材料的二维层状材料，可极大拓展二维材料的物性和应用，具有重要的明升体育app意义和实用价值。
2015年，金属所沈阳材料明升体育app国家研究中心研究员任文才、成会明团队发明了双金属基底明升手机气相沉积（CVD）方法，制备出了多种不同结构的非层状二维过渡金属碳化物晶体，如正交Mo2C、六方WC和立方TaC，并发现超薄Mo2C为二维超导体（Nature Materials, 2015）。然而受表面能约束，富含表面悬键的非层状材料倾向于岛状生长，因此难以得到厚度均一的单层材料。
该团队最近研究发现，在CVD生长非层状二维氮化钼的过程中，引入硅元素可以钝化其表面悬键，从而制备出一种不存在已知母体材料的全新的二维范德华层状材料MoSi2N4，并获得了厘米级单层薄膜。单层MoSi2N4包含N-Si-N-Mo-N-Si-N 7个原子层，可以看成是由两个Si-N层夹持单层MoN（N-Mo-N）构成。采用类似方法，还制备出了单层WSi2N4。
在此基础上，他们与金属所陈星秋研究组和孙东明研究组合作，发现单层MoSi2N4具有半导体性质（带隙约1.94 eV）和优于MoS2的理论载流子迁移率，还表现出优于MoS2等单层半导体材料的力学强度和稳定性；并通过理论计算预测出了十多种与单层MoSi2N4具有相同结构的二维层状材料，包含不同带隙的半导体、金属和磁性半金属等。
该工作不仅开拓了全新的二维层状MoSi2N4材料家族，拓展了二维材料的物性和应用，而且开辟了制备全新二维范德华层状材料的研究方向，为获得更多新型二维材料提供了新思路。（来源：明升官网明升体育app报 沈春蕾 ）
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