二维（2D）过渡金属硫化物（TMDCs）由于其独特的物理和化学性质而吸引了极大的关注，这使其有望应用在电子和光电子领域。由于难以控制固体前体的浓度和空间上不均匀的生长动力学。迄今为止，要生长具有良好均匀性和可重复性的大面积2D TMDCs仍然是一个巨大挑战，这严重阻碍了其实际应用。

有鉴于此，中科院金属所，清华大学深圳国际研究生院成会明院士，刘碧录副教授报道了采用气态前体的垂直化学气相沉积（VCVD）设计，可以在整个基板上以均匀的密度和高质量生长单层TMDCs，并具有出色的可重复性。

文章要点：

1）由于炉子的垂直设计和气流会重新分配温度场并确保气流速度的空间均匀性。因此，使用这种VCVD系统可以很好地解决空间不均匀的生长动力学问题。另外，使用气态前体（例如，H₂S和氩气起泡的金属前体进料）代替广泛使用的用于TMDC生长的固体前体，以可控和稳定前体的浓度。这种VCVD设计实现了2D TMDCs的可控和可重复的增长，而传统的HCVD则无法实现。

2）各种表征技术的统计结果表明，VCVD生长的单层2D TMDCs具有很高的均匀性（包括形态，成核密度和覆盖率），并且在厘米级范围内具有很高的质量。

3）由于VCVD设计的优势，研究人员还通过VCVD生长的大面积二维TMDCs的一步转移来制造了多个范德华异质结构。

Lei Tang, et al, Vertical Chemical Vapor Deposition Growth of Highly Uniform 2D Transition Metal Dichalcogenides, ACS Nano, 2020

DOI：10.1021/acsnano.0c00296

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c00296