二维过渡金属硫族化合物缺陷工程
Defect Engineering of Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides
作者单位E-mail
李景涛 北京工业大学材料与制造学部, 北京 100124
新型功能材料教育部重点实验室, 北京 100124 
 
马洋 新型功能材料教育部重点实验室, 北京 100124
北京工业大学信息学部, 北京 100124 
mayang@bjut.edu.cn 
李绍先 台北科技大学材料科学与工程研究所, 台北 10608  
何业鸣 北京工业大学材料与制造学部, 北京 100124
新型功能材料教育部重点实验室, 北京 100124 
 
张永哲 新型功能材料教育部重点实验室, 北京 100124
北京工业大学信息学部, 北京 100124 
 
摘要: 二维过渡金属硫族化合物(two-dimensional transition metal dichalcogenides,TMDs)具有厚度在原子级别、禁带宽度随层数在1~2 eV内变化、高载流子迁移率(如MoS2载流子迁移率达到了200 cm2·V-1·s-1)等特点,在光学、电学等领域具有广泛应用。TMDs的超薄特性使此类材料与块体材料相比,更容易受到缺陷调控的影响,改变材料原有性能。在本综述中,首先介绍了TMDs的晶体结构和相结构,并根据维度特征对缺陷的类型进行了分类;接着从缺陷的抑制和修复,以及缺陷的制造两方面出发,总结了缺陷调控TMDs材料性能的最新研究进展;在此基础上,介绍了缺陷工程在电学、光学、磁学、电催化等领域的具体应用;最后,本综述讨论了缺陷工程在应用过程中面临的实际问题,并对其未来的研究及发展方向进行了展望。
关键词: 二维过渡金属硫族化合物  缺陷工程  缺陷调控
基金项目: 国家自然基金青年科学基金(No.62005003)、北京市教委科技一般项目(No.KM202110005008)、北京工业大学基础研究基金(No.048000546320504)和北京工业大学与台北科技大学学术合作研究项目(No.NTUT-BJUT-110-06)资助
Abstract: Due to their characteristics of atomic-scale thickness, 1-2 eV varying band gaps with the number of layers, high carrier mobility (for example, the carrier mobility of MoS2 can reach 200 cm2·V-1·s-1), etc., two-dimensional transition metal dichalcogenides (TMDs) have been regarded as one of the potential candidates in the fields of optics and electronics applications. Compared to their bulk counterparts, the properties of TMDs can be more easily influ- enced by defect engineering due to their ultrathin feature. In this review, based on the introduction of TMDs crystal structure and phase, the defects classification is made according to their dimension. Then from two aspects, defect suppression and repair, as well as defect manufacturing, the latest research progress of defect engineering is summa- rized. On this basis, defect engineering applications in the fields of electronics, optics, magnetism, electrocatalysis, etc. are introduced. Finally, this review discusses the practical problems in defect engineering and prospects the future research and development directions in this domain.
Keywords: two-dimensional transition metal dichalcogenides  defect engineering  defect manufacturing
投稿时间:2021-10-24 修订日期:2022-03-26
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李景涛,马洋,李绍先,何业鸣,张永哲.二维过渡金属硫族化合物缺陷工程[J].无机化学学报,2022,38(6):993-1015.
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