二维过渡金属双卤代物(TMD)晶体是光电子、催化和量子器件研究的通用平台。然而，通过对其形态和维度的综合调控来调整其物理特性目前仍是一个主要的挑战。近日，约翰·霍普金斯大学的Thomas J. Kempa提出了一种气相合成方法，可以大幅度地调整TMD晶体的结构和尺寸。在经过磷化氢预处理的Si(001)表面上合成MoS₂，得到高长径比的等宽纳米带，通过改变表面处理步骤中的总磷化氢用量，可以系统地控制这些纳米带的宽度在50到430纳米之间。畸变校正电子显微镜显示，纳米带主要为2H相，边缘呈锯齿状，其边缘质量可与通过自上而下法制备的石墨烯和TMD纳米带相比，甚至更好。由维度限制，一维MoS₂纳米晶体的光致发光能量比二维MoS₂晶体高50meV，此外，通过对晶体宽度的综合控制，这种发射是可精确调谐的。该工作对在设计基板上定向生长晶体，制备具有规定的形态和可调光电性能的低维材料具有重要的借鉴意义。

Tomojit Chowdhury, Jungkil Kim, Erick C. Sadler, Chenyang Li, Seong Won Lee, Kiyoung Jo, Weinan Xu, David H. Gracias, Natalia V. Drichko, Deep Jariwala, Todd H. Brintlinger, Tim Mueller, Hong-Gyu Park, Thomas J. Kempa. Substrate-directed synthesis of MoS₂ nanocrystals with tunable dimensionality and optical properties. Nature Nanotechnology, 2019.

DOI: 10.1038/s41565-019-0571-2

https://doi.org/10.1038/s41565-019-0571-2