材料科学领域的国际权威杂志Advanced Materials最近在线刊发了工学院材料科学与工程系张艳锋研究员课题组的研究论文“All Chemical Vapor Deposition Synthesis and Intrinsic Bandgap Observation of MoS2/Graphene Heterostructures”（DOI:10.1002/adma.201503342），报道了该课题组在二硫化钼/石墨烯（MoS2/Graphene）层间异质结构的可控制备及其本征电子结构表征方面所取得的最新研究成果。

通过逐层堆垛过渡金属硫属化合物（MX2）和石墨烯，进而构筑MX2/Graphene的层间异质结构在光电子学、纳电子学和电化学等领域具有非常广泛的应用前景。同时MX2/Graphene的层间异质结构也是探索新奇物理化学特性的模型材料。然而目前所报道的该类异质结构的构筑均是通过机械剥离和逐层转移的方法来实现的。这种方法不可避免存在界面污染，同时在MX2和Graphene的层数和畴区大小的控制以及批量制备等方面存在极大的挑战。

金箔上单层MoS2/Graphene层间异质结的可控制备和电子结构的原位表征

张艳锋研究员课题组基于前期的工作（已经在金属基底上分别实现了单层石墨烯和单层二硫化钼的可控制备），通过发展两步化学气相沉积（CVD）的生长方法，在金箔基底上实现了MoS2/Graphene层间异质结构的直接构筑。光谱表征显示单层Graphene的引入，可以极大地削弱MoS2与金箔基底之间的相互作用，使单层的MoS2处于类悬浮的状态。利用扫描隧道显微镜/谱（STM/STS）的精密表征手段，该课题组获得了单层MoS2原子尺度的形貌和局域电子结构。同时，与低温荧光光谱测量相结合，获得了单层MoS2的激子结合能。MoS2/Graphene层间异质结构的STM/STS研究为理解CVD材料的晶体质量、能带结构和器件性能提供了非常直接的实验依据。

该工作得到了科技部“973”量子调控计划（2011CB921903，2012CB921404）和国家自然科学基金委重大项目、优秀青年基金和面上项目（51290272，51222201，51472008）的资助。