具有原子层厚度的过渡金属二硫化碳（TMDCs）纳米结构展现出新颖的物理特性，使其成为制造电子和光电器件的有吸引力的候选材料。但是，由于其固有的层状结构，TMDC倾向于以二维纳米板（NPs）而不是一维纳米带（NRs）的形式生长。近日，湘潭大学郝国林等人设计了一种基于衬底定向和限域（SCSD）的化学气相沉积策略，用以合成WS₂，WSe₂，MoSe₂，MoS₂，WS_{2(1- x)}Se_2xNPs和NRs。该策略可获得长度范围从几微米到100μm的TMDC NRs，并且还可以有效地调整TMDC NRs的宽度。

文章要点：

1）采用SCSD-CVD技术来实现对一维TMDC NRs动力学增长的控制，从而制造出单层和多层TMDC NR 。两个基板之间产生的间隙可以看作是限域的微反应器，它提供了一个稳定的环境以精确控制生长动力学。

2）研究了WS₂ NRs的可控生长和表征，同时，采用TEM，HRTEM，SAED和EDS等进一步探究了WS₂ NRs的晶体结构和化学组成。

3）为了评估SCSD-CVD技术的普遍性，系统地研究了其他TMDC NRs的可控生长以及表征。特别地，发现1000μm是制造WSe₂ NRs 的最可靠的间隙距离。

4）CFD模拟以获得管和限域区域内的流场分布来研究TMDC NRs的生长机理。气流在管中呈层流状，为其生长提供稳定的环境。同时建议在局部限域的环境下，可以结合vdW底物效应来诱导生长动力学。动力学蒙特卡洛模拟结果预测了WS₂ NRs 的底物诱导的各向异性生长，进一步证实了实验结果。

总的来说，该策略为TMDC NRs的可控增长探究了一条新路线，这对于探索基于TMDC NRs的应用具有重要意义。

Zhuojun Duan, et al, Space-confined and substrate-directed synthesis of transition-metal dichalcogenide nanostructures with tunable dimensionality, Science Bulletin, 2020

DOI:10.1016/j.scib.2020.03.002

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927320301316