Las heteroestructuras bidimensionales de van der Waals (2D vdW HS) se pueden construir apilando diferentes materiales 2D en formas casi infinitas y han enriquecido significativamente la familia de materiales 2D. Han atraído una atención significativa debido a sus propiedades físicas exóticas y el rendimiento intrigante del dispositivo, a menudo más allá de los que se encuentran en sus materiales 2D constituyentes.

Los HS vdW 2D brindan nuevas plataformas para explorar nuevos fenómenos físicos y ofrecen nuevas oportunidades para habilitar dispositivos 2D de próxima generación. En esta revisión, los investigadores examinan el progreso reciente en métodos de fabricación, propiedades materiales, y aplicaciones de dispositivos de 2D vdW HSs, y ofrecen sus perspectivas sobre futuras direcciones de investigación.

Fabricación: Existen varios métodos para fabricar HS vdW 2D, que se pueden clasificar en dos categorías: crecimiento directo y ensamblaje mecánico. Con mucho, deposición de vapor químico (ECV) y deposición física de vapor Los métodos (PVD) son las técnicas más utilizadas para el crecimiento directo de HS 2D. El artículo examina varias técnicas principales de fabricación de HS vdW 2D basadas en el crecimiento directo y el ensamblaje mecánico.

Propiedades: Los sistemas 2D HS no solo heredan las propiedades de sus capas 2D constituyentes, sino que también ofrecen nuevos grados de libertad al combinar diferentes materiales 2D de infinitas maneras. Por lo tanto, los HS 2D son excelentes plataformas para explorar e investigar fenómenos físicos exquisitos, como el efecto de proximidad magnética, los excitones entre capas, etc. El artículo examina y analiza algunos ejemplos de los fenómenos ópticos, magnéticos y propiedades eléctricas en HS 2D.

Aplicaciones: Las intrigantes propiedades del material discutidas anteriormente hacen que estos HS vdW 2D sean una gran promesa para crear dispositivos atómicamente delgados, como transistores de efecto de campo (FET), dispositivos fotovoltaicos, sensores, dispositivos de memoria y resonadores mecánicos. El artículo analiza varios tipos de dispositivos basados ​​en vdW HSs y sus posibles aplicaciones.

Conclusión y perspectivas: Si bien esta familia de estructuras 2D exhibe muchas propiedades excepcionales y un rendimiento de dispositivos intrigante, los estudios adicionales sobre HS vdW 2D aún enfrentan desafíos importantes, y varias preguntas científicas permanecen sin explorar. Esto ofrece nuevas oportunidades para el estudio 2D HS que potencialmente puede conducir a avances importantes. Esta revisión analiza algunos de estos ejemplos: mayor desarrollo de técnicas de crecimiento, investigación de twistrónica en HS 2D más allá del grafeno bicapa retorcido y exploración de dispositivos de memoria magnética 2D.

La investigación fue publicada en Ciencia China Ciencias de la información.