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材料学院科研团队在二维材料压电效应研究方面取得新进展

资料来源:   [2015-07-06] 点击数:

近期,材料学院纳米材料与器件团队副教授齐俊杰和张跃教授在二维材料压电效应研究方面取得新进展。2015625日相关成果发表于《Nature》子刊《Nature Communications》上,同时,这也是我校以第一完成单位在该刊物上首次发表文章。

2004年发现石墨烯以来,二维纳米材料引起了科学界的极大兴趣和关注。但石墨烯没有禁带,限制了石墨烯在半导体领域的应用,单层MoS2的问世给半导体领域注入了新的希望。二维单层MoS2纳米材料具有极其重要的电学、光学和力学等性能,被认为是取代传统硅半导体的热门候选材料之一。

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2012年就有文献预测单层MoS2因其非对称结构而具有压电效应,但一直未得到实验上的验证。2014年齐俊杰副教授在二维纳米材料的压电效应方面开展了研究工作,利用先进的原子力显微镜和半导体性能测试系统,在CVD制备的三角形单原子层MoS2中观察到了压电现象。在同轴形变下三角形单原子层MoS2三边均可产生极化电荷,从而极大提高了压电性能。基于压电效应,利用压电极化电荷可调控二维材料器件的肖特基势垒,从而调控二维材料电子器件的载流子输运特性。在三角形MoS2上制备出多方向电极,从而实现多通道器件探测,所构建的MoS2新型应变传感器件在小于0.1%的应变下即可产生压电流,应变因子高达~1160,真正实现纳尺度应变探测。这在新型电子和机电器件如触觉传感器、能量转换器件及生物集成系统等领域将具有巨大的潜在应用价值。

以上研究获得了国家重大科学研究计划、自然科学基金委等的资助。

论文链接:http://www.nature.com/ncomms/2015/150625/ncomms8430/full/ncomms8430.html

 

(责编:彭一真)