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人們發現通過兩個局部穩定取向方向之間的結合能差別能夠實現2D材料均勻取向外延生長，但是在生長過程中，較小的能量差距容易受到影響，導致難以在生長過程中進行動態控制，導致這種生長方法難以大規模應用。

有鑒于此，北京航空航天大學宮勇吉教授、湯沛哲教授、張鵬助理教授、中國科學院深圳先進技術研究院丁峰教授等報道一種準平衡生長方法（QEG,  quasi-equilibrium growth）在氟化的金云母載體（phlogopite，KMg₃[Si₃AlO₁₀](OH,F)₂ ）上合成單層單晶α-In₂Se₃。

本文要點

（1）

QEG方法能夠區分兩種最穩定的晶體生長方向之間的非常小的能量差，因此能夠在非常大的生長區間內實現單一取向的生長。單晶α-In₂Se₃薄膜在氟化的金石英（表面原子層的對稱性與α-In₂Se₃的3重旋轉軸相同）載體上實現了外延生長。

（2）

外延生長的α-In₂Se₃單晶構筑的鐵電場效應晶體管具有高達117.2 cm² V^-1 s^-1的電子遷移率，表現優異的非易失性存儲性能，非常長的保留時間和循環穩定性。這種QEG方法為制備大面積單晶2D材料提供一種可行方法，為2D鐵電器件和納米電子學提供可能和機會。

參考文獻

Si, K., Zhao, Y., Zhang, P. et al. Quasi-equilibrium growth of inch-scale single-crystal monolayer α-In₂Se₃ on fluor-phlogopite. Nat Commun 15, 7471 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-51322-9

https://www.nature.com/articles/s41467-024-51322-9