科技日報記者 郝曉明
6月24日，2023年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在北京隆重舉行。由中國科學(xué)院金屬研究所完成的“新型二維材料的創(chuàng)造、制備與物性研究”項目榮獲國家自然科學(xué)獎二等獎。相關(guān)成果引領(lǐng)形成了二維材料研究新方向，入選了全球物理學(xué)領(lǐng)域重點(diǎn)新興前沿。
據(jù)介紹，該項目深入系統(tǒng)地開展了二維材料的化學(xué)氣相沉積制備研究，解決了三類典型的具有已知三維母體的二維材料原子級厚度的層狀半導(dǎo)體性過渡金屬硫族化合物、絕緣性六方氮化硼、非層狀金屬性過渡金屬碳化物的控制制備難題，并創(chuàng)造出全新的二維MoSi2N4材料體系，極大豐富了二維材料的物性和應(yīng)用。
中國科學(xué)院金屬研究所相關(guān)人員開展的新型二維材料的創(chuàng)造、制備與物性研究，發(fā)展了以金、鉑為基底的催化CVD方法，實現(xiàn)了大面積高質(zhì)量單層n、p型半導(dǎo)體WS2、WSe2以及單、雙層絕緣體h-BN的控制制備，研制出柔性薄膜晶體管陣列。發(fā)明了雙金屬基底CVD方法，攻克了非層狀TMC表面懸鍵導(dǎo)致的島狀生長的經(jīng)典難題，制備出系列高質(zhì)量TMC二維晶體，并發(fā)現(xiàn)超薄Mo2C晶體為二維超導(dǎo)體。他們還提出了硅配位鈍化二維非層狀過渡金屬氮化物表面懸鍵創(chuàng)制二維材料的新思想，CVD生長出性能優(yōu)異的全新二維層狀半導(dǎo)體MoSi2N4，并預(yù)測出十多種結(jié)構(gòu)相同但性質(zhì)迥異的二維新材料，開拓出二維MoSi2N4材料新體系。
