过渡金属二硫族化物(Transition Metal Dichalcogenides, TMDs)缩写为MX₂(M = Mo, W等; X = S, Se, Te)，因具有与石墨烯类似的二维层状结构，引起国内外学者的广泛关注^[1]。TMDs层间通过范德瓦尔斯力结合，单层或者多层的TMD能从体材料中剥离。相比于石墨烯的零带隙结构，TMDs具有可调带隙，因而表现出奇特的光学和电学性能。

TMDs可用于高性能光电器件制造。有学者通过CVD/ALD方法，制备了WSe₂/MoS₂的场效应晶体管(FET)(如图1-a,b,d)，表现出优异的光电检测特性^[2-4]。此外，TMDs还可以和各种二维材料结合制备异质结，由于很少出现晶格失配问题^[5]，因此，该异质结光电器件可在更广泛的光谱范围内表现出良好的器件性能(如图1-c)^[6]。

TMDs具有优异电子特性、高比表面积及良好电子传导等特点，还可作为理想的电极材料，应用于电化学储能器中，提高器件的能量密度、倍率性和循环稳定性等^[7]。

图1. (a)WSe₂晶体管制备图^[2]; (b)基于MoS₂的磁感应压电晶体管^[3]; (c)MoS₂/graphene异质结柔性光电检测器在不同栅压时能带示意图^[6]; (d)单层MoS₂阵列晶体管形成示意图^[4].

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参考文献

1. Qing Hua Wang, Kourosh Kalantar-Zadeh, Andras Kis, Jonathan N. Coleman, Michael S. Strano. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 699.
2. Gao Y., Hong Y. L., Yin L. C., Wu Z., Yang Z., Chen M. L., Liu Z., Ma T., Sun D. M., Ni Z., Ma X. L., Cheng H. M., Ren W. Advanced materials 2017, 29, 1700990.
3. Liu Y., Guo J., Yu A., Zhang Y., Kou J., Zhang K., Wen R., Zhang Y., Zhai J., Wang Z. L. Advanced materials 2018, 30, 1704524.
4. Zhao J., Li N., Yu H., Wei Z., Liao M., Chen P., Wang S., Shi D., Sun Q., Zhang G. Advanced materials 2017, 29, 1702076.
5. Yuan Liu, Nathan O. Weiss, Xidong Duan, Hung-Chieh Cheng, Yu Huang, Xiangfeng Duan. Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 16042.
6. De Fazio D., Goykhman I., Yoon D., Bruna M., Eiden A., Milana S., Sassi U., Barbone M., Dumcenco D., Marinov K., Kis A., Ferrari A. C. ACS nano 2016, 10, 8252-62.
7. Shi Y, Hua C, Li B, et al. Adv Funct Mater, 2013, 23: 1832–1838.