隨著二維材料的興起🚵🏿‍♂️，機械剝離、溶液剝離、化學氣相沉積(CVD)等製備方法得到了極大發展。其中，機械剝離法只能得到小尺寸且形狀隨機的薄層材料🤹🏽，溶液剝離法容易引入各種雜質，CVD法最有望用於低成本批量製備二維材料❤️‍。然而，在實際應用中❌，CVD法面臨操作溫度高(1000℃左右)👩‍🔧、需要使用金屬催化劑、轉移過程容易引入汙染和缺陷等問題👨‍👧‍👦。

 等離子體增強CVD（PECVD）技術借助微波或射頻等離子體，使前驅體分子裂解，產生活性自由基、帶電離子等👰🏽，並在低溫下沉積，實現無催化原位製備薄膜和納米材料，被廣泛應用於半導體工業中🧎🏻‍♀️。此前，魏大程課題組對二維材料的PECVD生長規律開展了系統研究🚋，揭示了材料生長中存在刻蝕🧆、成核與沉積之間的競爭關系，製備得到了不同形態和性能的二維電學材料🤌🏼，包括本征或氮摻雜石墨烯晶體👧🏻♖、石墨烯量子點、石墨烯納米墻👨‍🔬、六方氮化硼(h-BN)、硼碳氮三元材料(BC_xN)等。此外🌝，還利用等離子體化學反應對二維電學材進行了可控修飾，實現了電學性能的調控。

PECVD法製備所得納米材料及其應用展示

本文先對課題組利用PECVD法製備二維材料的研究進展進行了評述🌘，並討論了該方法的優點，包括低溫、無轉移、與半導體工藝兼容性好，可直接在非催化基底上製備具有原子級表面清潔度的材料🏄🏼‍♂️。同時，討論了PECVD法所得二維材料在不 同領域的應用🦸🏼‍♂️🦚。比如，所得的石墨烯可直接應用於高遷移率場效應晶體管🥻；所得的共形h-BN可用於改善場效應晶體管的界面散熱🧚🏻，提高器件功率密度；所得的材料具有高潔凈表界面🤾🏽，在光電探測器🕉、壓力傳感器、生化傳感器、電子皮膚🦀、拉曼增強襯底等方面有潛在應用前景。最後，作者討論了PECVD技術在未來應用中所面臨的機遇和挑戰。

PECVD法所得石墨烯納米墻應用於壓力傳感

 該綜述論文於2021年2月3日發表於《Accounts of Chemical Research》🗻。沐鸣开户和聚合物分子工程國家重點實驗室為第一單位。魏大程課題組碩士研究生易孔陽為論文第一作者，通訊作者為沐鸣开户魏大程研究員，中國科學院重慶綠色智能技術研究院魏大鵬研究員和沐鸣娱乐材料科學系劉雲圻院士。論文詳見： Kongyang Yi, Donghua Liu, Xiaosong Chen, Jun Yang, Dapeng Wei,* Yunqi Liu,* and Dacheng Wei*, Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition of Two-Dimensional Materials for Applications, Accounts of Chemical Research 2021 54 (4), 1011-1022

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.0c00757