异质结构

复旦大学陆叶研究员，周鹏教授和万景研究员（共同通讯作者）等报道了一种由石墨烯/硅异质结漏极和硅沟道组成的垂直亚阈值摆动器件。

综上所述，这项工作报告了一种三功能 G-SHELL 电催化剂，它是一种在石墨烯上生产的异质结嵌入式层状金属卤化物。

北京大学物理学院量子材料科学中心杜瑞瑞课题组与合作者利用扫描隧道显微镜系统对α-RuCl3/石墨烯异质结中α-RuCl3的电子态进行了系统研究

通过将MoS₂和黑磷（BP）等二维材料与石墨烯结合，本文开发的光伏探测器不仅实现了高效的MWIR光探测功能，还集成了超快闪存和计算能力。这种集成创新打破了传统MWIR探测器对冷却需求的限制，提供了高响应性和低功耗的解决方案，对便携式和低成本的红外成像系统具有重要意义。

在这项研究中，来自西班牙、中国、捷克等国的科学家合作，通过制备具有可控扭曲角的 WSe₂/石墨烯 vdW 异质结构，首次实验验证了自旋纹理可以通过扭曲角进行调制。他们使用光学二次谐波产生（SHG）和拉曼光谱准确测量了扭曲角。

该器件具有超快且多级非易失性存储特性，特别是具有113.36 V的超大存储窗口，107的擦除/编程电流比，30 ns的超快工作速度，超过1000个周期的出色耐久时间和超过1100 s的保留性能。此外，该器件表现出电和光可调谐的多级非易失性存储器行为。通过控制电压和光脉冲参数，器件实现了130电平(>7位)的电存储状态和45电平(>5位)的光存储状态。

该工作构建了石墨烯/电子化合物异质结作为单原子催化剂的载体，用于调节单原子的SRR催化活性。电子化合物表面的电子云转移至石墨烯，然后传递到金属单原子，影响金属活性位点的电子结构和与锂硫分子的结合强度。通过计算吸附能、吉布斯自由能、过电势和Li2S分解势垒，进一步揭示了电子化合物对单原子催化锂硫反应的促进作用。同时构建相应的描述符用以阐明高催化活性的来源。这一研究为锂硫电池电催化剂的理论设计提供了新思路。

研究结果表明，通过自提升效应制备具有大规模均匀性和高度结晶性的二维有机-无机异质结是一种有前景的方法，该方法通常适用于大多数范德华材料。

该异质结利用了MoS2和GQDs的强可见光吸收能力和长的载流子寿命，通过与ZIS的结合，显著提高了光吸收能力，并在500-1500 nm范围内实现了有效的电荷分离和传输。研究团队发现，这种三元异质结由于其双S-scheme界面（MoS2-ZIS和ZIS-GQDs），形成了有向的内建电场，加速了光生电子从MoS2和GQDs的导带向ZIS的价带转移，促进了与空穴的快速复合，从而提高了光催化反应的效率。

作者用各种外延生长技术分析了典型二维vdW材料的缺陷水平和晶体质量的测量。然后，作者概述了生长均匀多层和扭曲同质结构的技术路线。作者进一步总结了当前的研究策略，以指导未来2D vdW材料的按需制造以及后续工业应用的器件制造。

作者报道了通过六方氮化硼（h-BN）间隔层实现具有不同层间距的二维半导体WS2-石墨烯范德华异质结中的能量转移机制。记录了在0.5 ~ 5.8 nm（0-16 h-BN层）层间距处的光致发光和反射光谱。研究发现，能量转移主要由光锥外的态主导，这表明Förster转移过程，在0.5 nm层间距处的Dexter过程也有额外的贡献。此外，可以使用热化电荷载流子的Förster转移速率值来定量描述测量的发光强度对1 nm以上层间距的依赖性。