加州大學伯克利分校和勞倫斯伯克利國家實驗室的工程師們，已經發現了一種修復薄膜上常見缺陷的簡單新製程。這項發現可推動原子級單層半導體的發展，適用於透明LED螢幕、高效太陽能電池、以及微型晶體管。通過超強有機酸處理由二硫化鉬製成的單層半導體，研究人員能夠讓材料的效率實現百倍增長。首席研究員，加州大學伯克利分校教授Ali Javey表示：「這項研究是『一片完美的單層光電材料』的首次展示，此前我們從未聽聞如此薄的材料可以做到」。

上圖展示的是被雷射所激發的無缺陷二硫化鉬（MoS2）單層半導體，其有助於透明LED顯示屏、超高效率太陽能面板、光電探測器、以及奈米級晶體管的發展。

研究人員們打造出了只有7/10納米厚度的二硫化鉬層，比直徑2.5nm的人類DNA還要細。將材料浸漬於超強酸中，能夠祛除污染物和填充缺失的原子以修復缺陷——這一化學反應被稱作「質子注入」（protonation）

業界對於單層半導體的濃厚興趣，源於其對於光的低吸收、以及能夠承受因彎曲和其它壓力所造成的扭轉的特性。這使得其成為了透明或柔性設備的理想選擇，比如可變形的高性能LED顯示屏，以及可以在斷電時變成透明的裝置。

上圖左-Cal Logo形狀的MoS2單層半導體；上圖右-經過超強酸處理過後的效果。

這一製程亦可通過移除缺陷來提升晶體管的性能，在晶片變得更小更薄的時候，缺陷也成為了限制技術發展的一個重要阻礙。

Javey表示：「無缺陷單層材料的開發，還可以掃清許多開發新類型低能耗切換器時所遇到的問題」。該團隊的工作成果，已經發表在了近日出版的《自然》（Science）期刊上。

來源：cnbeta 網站