加州大學(xué)伯克利分校和勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的工程師們，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種修復(fù)薄膜上常見缺陷的簡(jiǎn)單新工藝。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可推動(dòng)原子級(jí)單層半導(dǎo)體的發(fā)展，適用于透明LED屏、高效太陽能電池、以及微型晶體管。通過超強(qiáng)有機(jī)酸處理由二硫化鉬制成的單層半導(dǎo)體，研究人員能夠讓材料的效率實(shí)現(xiàn)百倍增長(zhǎng)。首席研究員，加州大學(xué)伯克利分校教授AliJavey表示：“這項(xiàng)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)的無缺陷二硫化鉬(MoS2)單層半導(dǎo)體，其有助于透明LED顯示屏、超高效率太陽能面板、光電探測(cè)器、以及納米級(jí)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DNA還要細(xì)。將材料浸漬于超強(qiáng)酸中，能夠祛除污染物和填充缺失的原子以修復(fù)缺陷——這一化學(xué)反應(yīng)被稱作“質(zhì)子注入”(protonation)

業(yè)界對(duì)于單層半導(dǎo)體的濃厚興趣，源于其對(duì)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(zhuǎn)的特性。這使得其成為了透明或柔性設(shè)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-CalLogo形狀的MoS2單層半導(dǎo)體;上圖右-經(jīng)過超強(qiáng)酸處理過后的效果。

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

Javey表示：“無缺陷單層材料的開發(fā)，還可以掃清許多開發(fā)新類型低能耗切換器時(shí)所遇到的問題”。該團(tuán)隊(duì)的工作成果，已經(jīng)發(fā)表在了近日出版的《自然》(Science)期刊上。