加州大學(xué)伯克利分校和勞倫斯伯克利國家實(shí)驗室的工程師們，已經(jīng)發(fā)現了一種修復薄膜上常見(jiàn)缺陷的簡(jiǎn)單新工藝。這項發(fā)現可推動(dòng)原子級單層半導體的發(fā)展，適用于透明LED屏、高效太陽(yáng)能電池、以及微型晶體管。通過(guò)超強有機酸處理由二硫化鉬制成的單層半導體，研究人員能夠讓材料的效率實(shí)現百倍增長(cháng)。首席研究員，加州大學(xué)伯克利分校教授A(yíng)li Javey表示：“這項研究是‘一片完美的單層光電材料’的首次展示，此前我們從未聽(tīng)聞如此薄的材料可以做到”。

上圖展示的是被激光所激發(fā)的無(wú)缺陷二硫化鉬（MoS2）單層半導體，其有助于透明LED顯示屏、超高效率太陽(yáng)能面板、光電探測器、以及納米級晶體管的發(fā)展。

研究人員們打造出了只有7/10納米厚度的二硫化鉬層，比直徑2.5nm的人類(lèi)DNA還要細。將材料浸漬于超強酸中，能夠祛除污染物和填充缺失的原子以修復缺陷——這一化學(xué)反應被稱(chēng)作“質(zhì)子注入”（protonation）

業(yè)界對于單層半導體的濃厚興趣，源于其對于光的低吸收、以及能夠承受因彎曲和其它壓力所造成的扭轉的特性。這使得其成為了透明或柔性設備的理想選擇，比如可變形的高性能LED顯示屏，以及可以在斷電時(shí)變成透明的裝置。

上圖左-Cal Logo形狀的MoS2單層半導體；上圖右-經(jīng)過(guò)超強酸處理過(guò)后的效果。

這一工藝亦可通過(guò)移除缺陷來(lái)提升晶體管的性能，在芯片變得更小更薄的時(shí)候，缺陷也成為了制約計算機發(fā)展的一個(gè)重要阻礙。

Javey表示：“無(wú)缺陷單層材料的開(kāi)發(fā)，還可以?huà)咔逶S多開(kāi)發(fā)新類(lèi)型低能耗切換器時(shí)所遇到的問(wèn)題”。該團隊的工作成果，已經(jīng)發(fā)表在了近日出版的《自然》（Science）期刊上。