由于其晶型之间极小的能量差，MoTe₂可以在低温下获得从2H半导体态到1T’半金属态，从T_dWeyl半金属态到1T’和T_d相超导态的全电子态。因此，它既是研究相变的模型，也是研究量子自旋霍尔效应和拓扑超导电性等量子现象的模型。而对于MoTe₂及其潜在应用的深入研究，则需要具有高结晶度和厚度可控的大面积MoTe₂薄膜。

有鉴于此，耶鲁大学 Judy J. Cha报道了通过ALD法在蓝宝石上沉积MoO_x前驱体薄膜，实现了2H-MoTe₂的大面积层控合成。

文章要点

1）研究人员通过控制前驱体MoO_x膜的初始厚度来实现层控制，将膜通过ALD法沉积在蓝宝石衬底上，然后进行电镀。尽管采用范德华外延，但前驱体−衬底界面对薄膜厚度和晶粒度的均匀性起着至关重要的作用：生长在蓝宝石上的MoTe₂呈现均匀的薄膜，而生长在非晶态SiO₂衬底上的MoTe₂则形成孤岛。

2）研究发现，MoO_x的ALD循环次数与MoTe₂的最终厚度之间存在单调关系，这表明采用理想的AlD循环次数的MoO_x薄膜可以获得具有整层厚度的MoTe₂薄膜。同时，该合成适用于其他TMDs，包括WTe₂。

3）具有层控的MoTe₂薄膜为进一步研究层相关性质和相变MoTe₂及相关应用提供了机会。例如，可以通过层数和衬底效应的函数来研究MoTe₂相变存储器的半导体2H-半金属1T‘相转换。

David J. Hynek, et al, cm²‑Scale Synthesis of MoTe2Thin Films with Large Grains and Layer Control, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c08069

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c08069