科研动态

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张文静教授团队在《Nano Research》发表研究论文:化学气相传输法制备具备面内光电各向异性的二维五角PdSe2

2026年09月07日

2026年7月18日,深圳大学张文静教授团队在纳米领域知名期刊《Nano Research》发表了题为“Chemical vapor transport synthesis of 2D pentagonal PdSe2 with in‑plane optical and electrical anisotropy”的研究论文。该工作采用密封管式化学气相传输(CVT)法,成功在蓝宝石基底上直接生长出高质量、大尺寸的二维五角PdSe2纳米片,并系统验证了其本征的面内光学与电学各向异性,为偏振光电探测和定向载流输运器件提供了理想材料平台。硕士生刘昊林、博士后刘季冬为共同第一作者,张文静教授为通讯作者。

五角构型PdSe2拥有可调带隙、优异空气稳定性和本征各向异性,但传统机械剥离产量低、尺寸小,开放式CVD易引入氧杂质和缺陷,难以实现高质量可控生长。针对这一瓶颈,研究团队采用化学气相传输法,以碘化钯和硒粉为前驱体,在密封石英管中建立温度梯度,通过调控生长温度和衬底类型,制备出横向尺寸10–50 μm、厚度4–55 nm的少层及多层矩形PdSe2纳米片。球差电镜、低频拉曼和XPS证实产物为高纯度单晶,无氧化杂质,且空气中存放两个月性能无衰减。二次谐波和角分辨偏振拉曼证实了面内光学各向异性;八电极场效应晶体管测得电导各向异性比达4.9,迁移率各向异性比达6.3,处于同类材料领先水平。第一性原理计算表明,各向异性源于五角晶格沿不同晶向的轨道杂化与有效质量差异。该工作为二维各向异性材料的可控制备及偏振光电器件应用奠定了基础

该研究得到了国家自然科学基金-国际(地区)合作与交流项目,广东省自然科学基金等项目资助。

原文链接:https://doi.org/10.26599/NR.2026.94909039

图1. PdSe2纳米片的合成与表征