應用于柔性電子，研究人員開發出無裂紋WS2單層材料

印度理工學院（Indian Institute of Technology, IIT）曼迪分校的研究人員通過研究生長襯底、熱應力和缺陷的作用，開發了一種實現無裂紋WS₂單層材料的工藝。該成果減輕化學氣相沉積（CVD）生長的二維材料的缺陷，同時為柔性電子、神經形態設備和感測器等的應用提供了一個平臺。

（圖片來源：Qilin Cheng/Wiley）

同時，多倫多大學的Chandra Singh和IIT Kharagpur的Sankha Mukherjee合作進行了密度泛函理論（DFT）模擬。該研究所在一份聲明中說，該專案由印度人力發展部-科技研究中心和加拿大自然科學與工程研究委員會（NSERC）資助。

這項研究表明：原子厚度的WS₂單層因其帶有間隙、高遷移率值和為多種功能的異質集成提供平臺的能力而廣受關注。但是，由於缺乏大規模、無裂紋的單層生長，使用這些單層的二維材料的設備製造受到限制。

然而，IIT Mandi的研究人員已經證明，儘管WS₂單層存在缺陷和空隙，但如果在合適的襯底（如藍寶石）上進行CVD生長，可以避免裂紋的產生。

IIT Mandi工程學院副教授Viswanath Balakrishnan在強調這項研究時說：“我們的團隊進行了系統的調查，通過聯繫熱失配應力、基底-單層結合能以及缺陷介導的空隙形成的存在，來描述在不同基底上生長的WS₂單層材料的嚴重裂紋。”

Divya Verma進一步解釋說：“這對於WS₂單層的大規模無裂紋生長至關重要，在這種情況下，缺陷工程有可能在不影響機械可靠性的情況下增強其功能。”

應用於柔性電子的WS₂單層材料的生長也很關鍵，因為生長溫度、生長基材和缺陷形成都會影響其機械穩定性。基材在生長過程中會產生殘餘應力，而且由於不同材料的熱膨脹係數會有所不同，其效果也會發生變化。因此，為了實現無裂紋的單層，需要優化熱失配應力和基底與單層之間的結合能。

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