北京
二维材料具有优异的电学和光学性质，是下一代电子与光电子器件的重要候选材料。随着大面积、高质量二维单晶制备技术不断发展，如何快速、灵敏、无损地识别其中普遍存在的纳米点缺陷，成为材料质量评价和规模化器件集成的关键问题。
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心SF01组的白雪冬课题组的王理等人提出一种基于稀土增强荧光的二维晶体纳米点缺陷识别方法。该方法利用富铒纳米颗粒对缺陷位点的选择性吸附，将低密度、难观测的纳米点缺陷转化为高衬度、空间分辨的特征荧光信号，实现大面积二维材料缺陷的快速筛查。该方法兼具高灵敏度、高通量、可逆性和非破坏性，标记颗粒可通过退火去除，去除后材料的结构、光学和电学性能基本保持不变，避免了传统可视化方法可能造成的不可逆损伤。该策略除适用于石墨烯外，还可用于六方氮化硼等本征缺陷光学响应较弱的高质量二维材料，具有良好的普适性。该工作建立了选择性吸附、荧光放大和无损去除相结合的点缺陷表征方法，为拉曼光谱和原子分辨成像提供了有效补充，可为大面积二维材料的质量评价、工艺优化和器件集成提供新的技术手段。
图：富铒纳米颗粒检测二维材料点缺陷的原理示意
相关研究成果以“Rapid Identification of Nanoscale Point Defects in Two-Dimensional Crystals by Rare-Earth-Enhanced Fluorescence”为题发表在《Advanced Materials》上。刘天瑶、魏文娅和丁铭超为共同第一作者，王理副研究员为通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目的大力支持。
编辑：冰糕
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