由二维过渡金属双卤化物单层块逐层组装而成的3D堆叠，具有精确选择的顺序/角度，是这些材料的最新发展。通过这种方式，可以创建“范德瓦尔斯异质结构(HSs)”，从而开辟了材料工程和具有设计功能的新型设备的新领域。

有鉴于此，南京工业大学黄维院士和闫家旭研究员等人，对过渡金属二硫化物堆叠工程化的异质结构（从可控制的制造到典型表征）以及与堆叠相关的物理行为进行了详细的系统综述。此外，还全面总结了堆叠设计的最新进展，例如堆叠顺序，扭转角度和莫尔超晶格异质结。最后，还概述了使用堆叠工程来调整2D材料性质的其余挑战和可能的策略。

本文要点

1）近年来，在研究和探索堆叠工程异质双分子层方面取得了显著的进展，如垂直异质双分子层的可控制备、异质双分子层优异的光电特性以及通过堆叠结构有效调制层间耦合等。尽管基于TMD的HS迄今已显示出巨大的潜力并取得了长足的进步，但是关于可控的制备以及自旋谷动力学对堆积顺序和晶体学排列的依赖性，仍然存在许多悬而未决的问题。

2）未来的研究方向包括：1）精确控制样品的堆叠结构仍然是未来发展的主要障碍；可以实现高精度控制，但不能完全控制。2)虽然对谷激子动力学的认识正在发展，但对异质双分子层电荷转移的内在机制的定量描述仍然难以捉摸，目前的理论也不能完全解释电子-空穴对之间的库仑相互作用。3）堆叠双层的另一个挑战是，不相称的超级电池或不规则物体所需的强大计算能力超过了传统理论计算的能力。克服这些挑战将导致在堆叠2D材料领域中获得更多的了解并取得重大进展。

参考文献：

Shixuan Wang et al. Stacking‐Engineered Heterostructures in Transition Metal Dichalcogenides. Advanced Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adma.202005735

https://doi.org/10.1002/adma.202005735