在过去的几年中，二维层状材料在基础物理和应用科学领域引起了研究人员极大的兴趣。通常，许多具有多功能性能和应用的新型堆叠结构可以被人工组装，例如垂直范德华(VDW)异质结构、扭曲的多层二维材料、混合维结构等。与普通合成工艺相比，堆叠技术是实现高质量、自由控制、原子精度的二维材料堆叠结构的有力策略。

有鉴于此，南开大学刘智波教授等人，综述了最先进的堆叠技术，包括高质量单晶2D材料的制备、转移和堆叠。除了2D-2D堆叠结构外，2D-0D、2D-1D和2D-3D结构为二维材料的日益广泛应用提供了一个潜在的平台。这些堆叠结构的组装策略和物理特性很大程度上取决于堆叠过程中的因素，包括表面质量、角度控制和样品尺寸。

本文要点

1）从二维材料的合成、转移、堆叠和扭转等方面综述了二维材料堆叠结构制备的最新进展。二维材料堆叠技术是发展混合结构的一种方便工具，为二维材料的研究带来了新的尺度。它突破了单一材料的性能限制，在电学、光学、传感等领域显示出明显的优势。除了堆叠材料的不同顺序和类型带来的性能改善外，由于堆叠角度的不同，二维材料晶格结构和能带类型的调制也带来了新的特性，如高温超导和强磁场。与此同时，二维材料与其他纳米结构的结合在纳米电子器件、高灵敏度生物传感器、柔性可穿戴器件等领域取得了优异的成就。近十年来，二维材料堆叠技术在基础物理和应用科学中发挥了不容忽视的作用。

2）二维材料堆叠结构的应用为先进材料的研究提供了一个理想的平台。然而，仍有几个重大问题需要探索和解决。首先，随着研究的不断深入，精细结构对二维材料性能的影响日益突出。细微的结构差异可能导致不同器件之间的性能差异很大，这对堆叠结构的精度控制提出了很高的要求。第二，制备过程过于依赖研究者的个人经验和操作技能。即使在同一操作过程中制备的样品也通常表现出一定的性能差异。这大大增加了制备和实验阶段的障碍，降低了批量生产的可行性。因此，如何提高操作的可重复性，减少复杂的手工操作，实现自动化操作是需要面对的重要问题。最后，缺乏系统的理论研究。近年来出现了各种新的堆垛技术，但目前的研究和报道主要集中在工艺流程的介绍上。对于制备过程的理论研究，如氧化机理、表面吸附机理、不同相之间的界面耦合、晶格结构、缺陷对二维材料组装的影响等，未做详细的研究。对提高样品质量，指导新兴技术的发展具有重要意义。

3）在未来，如何实现高质量、高精度、自动化、高效的样品制备将是堆叠技术研究的重点。可以预见，基于光学，电学，磁学等基本物理性质的二维材料堆叠结构的研究仍将是一个研究热点。同时，二维材料堆叠结构在混合维混合结构和多学科领域的应用具有无限的潜力和良好的前景。随着二维材料合成、转移和堆叠技术的改进和普及，二维材料堆叠结构将在更多的领域显示出重要的价值，带来更独特的特点和意想不到的现象。

参考文献：

Hao‐Wei Guo et al. Stacking of 2D Materials. Advanced Functional Materials, 2020.

DOI: 10.1002/adfm.202007810

https://doi.org/10.1002/adfm.202007810