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二维材料由于其原子级的结构和丰富物理特性，在下一代电子和光电子器件应用方面表现出巨大的潜力。其中，过渡金属二硫化物(TMDs)，尤其是单层的TMDs，由于其优异的光电性能，如高的发光效率、高的载流子迁移率等，而受到广泛关注。而且，它们的性能可以通过缺陷工程、电学栅压、化学处理等方法进行调控。但是，这些调控往往是比较复杂或者会对材料和器件造成不可逆的破坏。最近，张军然副教授课题组在对单层TMDs发光性能的调控方面取得了一些研究进展。

通过一种简单的紫外-臭氧方法可以动态的调控单层MoS₂的发光行为，而且该过程可逆，不会对样品造成损伤。通过一系统实验研究的理论计算，发现该过程是由于物理吸附的O₂改变了单层MoS₂的能带类型和带隙宽度。此外，利用其它二维材料作为掩模板，可以得到图案化的发光行为。本工作有望应用于未来的信息存储和安全器件方面。相关工作以“Evolutional photoluminescence property in ultraviolet-ozone-treated monolayer MoS₂”为题发表在Applied Surface Science期刊上。

另外，由于TMDs的带隙一般在1-2 eV，发光大多在红外或长可见光波段。通过与宽带隙半导体PbI₂构筑异质结，可以实现对其激子行为的调控，实现更宽波段的发光行为。通过一种简单有效的溶液方法，可以制备大面积而且原子级薄的PbI₂纳米片。通过构筑基于不同TMDs的异质结，可以形成不同的能带排列，实现不同的界面激子行为。本工作对基于二维材料异质结的能带工程有一定的指导意义，未来可以应用于二维光子和光电子器件。本工作以“Tunable excitonic properties in two-dimensional heterostructures based on solution-processed PbI₂ flakes”为题发表在Journal of Materials Science期刊上。

我院物理系张军然副教授为以上两项工作的第一通讯作者，先进材料研究院王琳教授为论文共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金项目和江苏省自然科学基金项目的支持。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433220335686;

DOI: 10.1016/j.apsusc.2020.148809

https://link.springer.com/article/10.1007/s10853-020-04735-y

DOI: 10.1007/s10853-020-04735-y