高迁徙率二维半导体因其奇特的材料本能希望修筑后硅电子学器件。与榜样的体相半导体比拟，二维半导体的原子级厚度除了可有用压制短沟道效应外，还兼具天然的崇高柔性，这使其在柔性显示和集成电路等范围具备宽广的运用前程。方今，即使大批的二维半导体材料编制接踵被开辟出来，但方便的高迁徙率二维半导体薄膜合成法子和响应的高本能柔性器件修筑设施照样不够，阻塞了它们的理论运用。比如，经过化学气相堆积或溶液法合成的过渡金属二硫化物（如MoS2）薄膜每每具备相对较低的迁徙率（10cm2/Vs）。其余，在柔性衬底上加工高本能器件仍具挑战，缘由在于柔性衬底表面毛糙，且难以担当器件加工工艺中的高温责罚和有机溶剂，这使柔性器件的本能时常远低于硬质衬底上的器件。因而人们更偏向于直接在硬质衬底上加工器件，随后将器件无损迁徙到柔性衬底。

连年来，北京大学彭海琳讲解一贯努力于高迁徙率二维材料（石墨烯、拓扑绝缘体、氧硫族半导体）的可操纵备、物性与运用等方面的钻研，并开辟了崭新二维半导体芯片材料(硒氧化铋，Bi2O2Se)，并修筑了高本能场效应晶体管和超快高敏红外光探测器等器件（NatureNanotech.,,12,;NanoLett.,,17,;Adv.Mater.,,29,;NatureCommun.,,9,;ScienceAdv.,,4,eaat;NanoLett.,,9,;NanoLett.,,19,;Adv.Mater.,,31,）。近来，彭海琳课题组进展了一种轻松、加紧且可放量的高迁徙率二维半导体Bi2O2Se柔性薄膜的溶液辅佐制备法子。该法子操纵金属硝酸盐易分解且轻易消融于乙二醇产生廓清溶液的性质，首先将先驱体Bi(NO3)3?5H2O/乙二醇溶液旋涂到云母衬底上，随后经容易的空气加热分解并聚集硒化进程便可合成高原料的Bi2O2Se薄膜。该法子具备高度的调变可控性，可经过改革旋涂先驱体溶液的浓度或许旋胶的转赶快可切确地操纵Bi2O2Se薄膜的厚度到几个原子层，且表面描摹接连平坦。相干的电学评价声明，所得Bi2O2Se薄膜具备室温霍尔迁徙率高达~74cm2/Vs，远高于方今已知的其余的二维半导体薄膜（如过渡金属硫属化合物）。

图1.Bi2O2Se薄膜的制备

其余，为懂得决柔性衬底器件加工题目，做家操纵云母衬底易于解理的特性，首先在云母衬底上修筑了Bi2O2Se顶栅晶体管器件，接着在热释放胶带的辅佐下，将硬质云母衬底上的Bi2O2Se晶体管器件完整无损地迁徙到柔性聚氯乙烯（PVC）衬底上，并维持了杰出的电学本能。其场效应迁徙率cm2/Vs，开关比大于。进一步，做家钻研了在不同曲率半径的柔性衬底上的Bi2O2Se晶体管电学动做。结局声明：在上千次弯折实习后，Bi2O2Se薄膜晶体管照样维持杰出的开关本能，显露优秀的电学安定性。因而可知，二维Bi2O2Se半导体薄膜兼具合成容易、迁徙率高、安定性好以及易于迁徙到柔性衬底甲等上风，这使其希望用于下一代柔性电子学器件中。其余，溶液辅佐合成法子特有的元素构成调变上风，为大批氧硫族半导体薄膜的合成、搀杂供给了有力的参考和模仿。

图2.Bi2O2Se柔性晶体管的电学本能

这一成效发布在JournaloftheAmericanChemicalSociety上。北京大学彭海琳讲解和南开大学吴金雄特聘钻研员为该劳动的通信做家，第一做家为北京大学博士钻研生张聪聪，该劳动的首要合营者还包含北京大学的高鹏钻研员。该劳动获得了来自国度天然科学基金和国度中心研发规划等项目标赞助。

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