Angew. Chem. ：高通量电化学合成可溶液处理的范德华异质结

近年来，二维范德华异质结因其独特的物理性能受到广泛关注。由不同二维材料堆叠所形成的异质结，不仅保留各自材料的本征性能，而且通过跨界面的相互作用产生层间激子、超导等新奇特性，为存储器、自旋晶体管、微波纳米振荡器以及可穿戴电子器件研发提供契机。然而，由于缺乏高产出率的高质量异质结材料宏量制备技术，二维异质结的实际应用仍面临较大困难。

近日, 德国德累斯顿工业大学冯新亮教授和上海交通大学变革性分子前沿科学中心杨胜副教授合作，研发了一种宏量制备高质量、可液相分散的二维范德华异质结的电化学合成技术。通过优选电解液及反应参数，在电场作用下实现将两种不同晶体同时剥离成带相反电荷的二维纳米材料，并在静电力驱动组装成高质量的异质结。

X射线光电子能谱和太赫兹光谱表明，这种由静电力诱导而自组装的异质结之间具有强的相互作用，同时诱导异质结界面的电荷转移，为探索异质结在电子器件应用中的协同效应提供理论条件。而且，异质结界面的电荷转移能够延长电荷载流子寿命并允许电荷载流子在给定时间内多次循环，为光子传感器应用提供基础。

鉴于此，作者探索了graphene/In₂Se₃异质结在薄膜光电探测器领域的性能。结果显示，基于graphene/In₂Se₃异质结的光电探测器在近红外下具有较高响应度 (267 mA W^-1)和较快响应时间 (72 /426 ms) ，在近红外光电探测应用领域具有巨大潜力。

此外，研发的高通量电化学制备二维异质结技术具有较强的普适性，可以实现制备graphene/In₂Se₃、graphene/MoS₂和graphene/MoSe₂ 等多种范德华异质结，为新兴纳米电子学（包括可印刷电子学）的发展开辟了新途径。

论文信息

High-throughput Synthesis of Solution-Processable van der Waals Heterostructures through Electrochemistry

Dr. Huanhuan Shi, Prof. Mengmeng Li, Shuai Fu, Dr. Christof Neumann, Dr. Xiaodong Li, Dr. Wenhui Niu, Yunji Lee, Prof. Mischa Bonn, Dr. Hai I. Wang, Prof. Andrey Turchanin, Dr. Ali Shaygan Nia, Dr. Sheng Yang, Prof. Xinliang Feng

文章的第一作者是石欢欢博士，现为卡尔斯鲁厄理工学院博士后研究员。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202303929