近年来，探索二维材料的新类型及将它们自由组合成二维范德华尔斯异质结，极大地促进了新奇基础物理现象的涌现和超薄型微纳器件的优化。然而，有限种类的二维半导体 (如过渡金属硫化物和黑磷大多是窄带隙半导体) 严重限制了不同类型异质结的灵活设计及其光电特性研究。另外，过渡金属硫化物（TMDs），因具有可见光范围内的能量带隙与优异的光电性能，成为了最热门的二维半导体材料。但前期理论和实验结果证明，大多数TMD/TMD构筑的二维异质结为二型（Type-II）；虽然黑磷能与某些TMD材料可以形成一型异质结（Type-I），但受限于黑磷的窄能隙，对TMD荧光行为都是淬灭作用。基于此，开发一种宽禁带半导体材料，通过与不同TMD材料形成不同类型异质结而造成不同的光与物质相互作用和光电性能调控，对基于二维材料的光电器件和界面物理研究是具有重要研究意义的。

近日，西北工业大学柔性电子研究院黄维院士团队的王琳教授课题组首次制备了单层及少层的宽禁带半导体PbI₂二维原子晶体，并且采取的溶液法简单、快速、有效（整个生长过程短于5分钟)，有利于大面积和高产量的制备。当与不同单层过渡金属硫化物可以组合不同类型异质结，既可以形成有利于提高发光效率的一型异质结 (如MoS₂/PbI₂)，又可以形成有利于应用在光伏器件的二型异质结 (如WS₂/PbI₂和WSe₂/PbI₂)，实现了原子级碘化铅对二维过渡金属硫化物材料光学性质的调控，充分展现了其在二维材料能带工程中的灵活性和多样性，在新型微纳光电器件领域有着广阔的应用前景。

相关成果以题为“Band Structure Engineering of Interfacial Semiconductors Based on Atomically Thin Lead Iodide Crystals”发表在Advanced materials，2019，1806562，该成果也被最新AM选作内封面文章。

附：

利用溶液法简单快速合成了原子级厚度、形状规则、不同厚度的二维原子晶体PbI₂，发现其具有独特的光学特性，并能够通过界面能带工程与其他二维材料构建多类型的异质结。例如PbI₂与单层MoS₂形成Type-I界面能级排列，使MoS₂发光增强，而与单层WS(Se)₂形成Type-II的界面能级排列，使WS(Se)₂的发光淬灭。标尺：5μm。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.201806562