웨이퍼급 2 차원 전이 금속 이황화물 (TMD) 단결정막은 고급 부품 응용에 꼭 필요한 재료입니다. 이에 따라 최근 몇 년 동안 과학자들의 끊임없는 노력으로 취향 통제 방면에서 약간의 진전이 있었지만, 원판급 절연 라이닝에 있는 단층 단결정 박막은 직접 자라지 않았다. 이는 주로 TMD 의 비중심 대칭 C3v 격자가 대부분의 높이 대칭 표면에서 반평행 섬의 동등성을 야기하기 때문입니다. 따라서 절연체에 있는 TMD 섬의 단방향 배열을 실현하는 새로운 방법을 개발해야 합니다.
TMDs 와 6 자 질화 붕소 (hBN) 은 동일한 면내 대칭성을 가지고 있기 때문에 2D hBN 의 성공적인 외연은 넓은 영역 외연 TMD 단결정을 얻는 데 중요한 단서를 제공할 수 있습니다. 그러나 TMD 가장자리와 계단 가장자리 사이의 결합은 불가능하므로 2D 재료와 라이닝 간의 균일하고 긴밀한 접촉을 보장하기 위해 웨이퍼 스케일에 균일한 원자 평면을 확보해야 합니다.
과학자들의 끊임없는 노력으로 베이징대 연구원들은 인접한 A 면 사파이어 표면에 결정원급 단결정 WS2 단층을 성공적으로 준비했다. 연구에 따르면 외연은 쌍커플 메커니즘에 의해 구동되는 것으로 나타났다. 여기서 사파이어 평면과 WS2 의 상호 작용으로 WS2 결정체의 두 가지 우월한 반평행 성향이 생겨났고, 사파이어 계단 가장자리와 WS2 의 상호 작용은 반평행 방향의 대칭성을 손상시켰다. 이 두 가지 상호 작용은 거의 모든 WS2 섬의 단방향 배열로 이어진다. 더 많은 멀티 스케일 특성화 기술은 WS2 섬의 단방향 배열과 매끄러운 접합을 보여 주며, 약 55% 의 광 발광 원형 나선도가 WS2 단층의 고품질을 더욱 증명하고 있으며, 벗겨진 WS2 조각과 비슷하다.