应用于柔性电子，研究人员开发出无裂纹WS2单层材料

印度理工学院（Indian Institute of Technology, IIT）曼迪分校的研究人员通过研究生长衬底、热应力和缺陷的作用，开发了一种实现无裂纹WS₂单层材料的工艺。该成果减轻化学气相沉积（CVD）生长的二维材料的缺陷，同时为柔性电子、神经形态设备和传感器等的应用提供了一个平台。

（图片来源：Qilin Cheng/Wiley）

同时，多伦多大学的Chandra Singh和IIT Kharagpur的Sankha Mukherjee合作进行了密度泛函理论（DFT）模拟。该研究所在一份声明中说，该项目由印度人力发展部-科技研究中心和加拿大自然科学与工程研究委员会（NSERC）资助。

这项研究表明：原子厚度的WS₂单层因其带有间隙、高迁移率值和为多种功能的异质集成提供平台的能力而广受关注。但是，由于缺乏大规模、无裂纹的单层生长，使用这些单层的二维材料的设备制造受到限制。

然而，IIT Mandi的研究人员已经证明，尽管WS₂单层存在缺陷和空隙，但如果在合适的衬底（如蓝宝石）上进行CVD生长，可以避免裂纹的产生。

IIT Mandi工程学院副教授Viswanath Balakrishnan在强调这项研究时说：“我们的团队进行了系统的调查，通过联系热失配应力、基底-单层结合能以及缺陷介导的空隙形成的存在，来描述在不同基底上生长的WS₂单层材料的严重裂纹。”

Divya Verma进一步解释说：“这对于WS₂单层的大规模无裂纹生长至关重要，在这种情况下，缺陷工程有可能在不影响机械可靠性的情况下增强其功能。”

应用于柔性电子的WS₂单层材料的生长也很关键，因为生长温度、生长基材和缺陷形成都会影响其机械稳定性。基材在生长过程中会产生残余应力，而且由于不同材料的热膨胀系数会有所不同，其效果也会发生变化。因此，为了实现无裂纹的单层，需要优化热失配应力和基底与单层之间的结合能。

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