加州大學伯克利分校和勞倫斯伯克利國家實驗室的工程師們，已經發現了一種修復薄膜上常見缺陷的簡單新工藝。這項發現可推動原子級單層半導體的發展，適用于透明LED屏、高效太陽能電池、以及微型晶體管。通過超強有機酸處理由二硫化鉬制成的單層半導體，研究人員能夠讓材料的效率實現百倍增長。首席研究員，加州大學伯克利分校教授Ali Javey表示：“這項研究是‘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的無缺陷二硫化鉬（MoS2）單層半導體，其有助于透明LED顯示屏、超高效率太陽能面板、光電探測器、以及納米級晶體管的發展。

    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。將材料浸漬于超強酸中，能夠祛除污染物和填充缺失的原子以修復缺陷——這一化學反應被稱作“質子注入”（protonation）

    業界對于單層半導體的濃厚興趣，源于其對于光的低吸收、以及能夠承受因彎曲和其它壓力所造成的扭轉的特性。這使得其成為了透明或柔性設備的理想選擇，比如可變形的高性能LED顯示屏，以及可以在斷電時變成透明的裝置。

    上圖左-Cal Logo形狀的MoS2單層半導體；上圖右-經過超強酸處理過后的效果。

    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候，缺陷也成為了制約計算機發展的一個重要阻礙。

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