异质外延结和超晶格已经用于许多关键的科学进展，其中包括分数量子霍尔效应，拓扑绝缘体和量子级联激光器。这些结构的生长取决于层之间的晶格匹配度，而失配会导致弛豫相关缺陷，从而降低器件性能。另一方面，范德华(vdW)键合层形成的异质结构为实现新的材料组合提供了可能性，而不受传统外延的物理限制，从而可以形成广泛的化合物。在碲化物和硒化物化学中已经报道了一些具有几乎无限结构可调性的动力学稳定的非外延超晶格，但还没有扩展到硫化物。
近日，美国国家可再生能源实验室Sage R. Bauers报道了利用所设计的薄膜前驱体，成功地制备并表征了硫化物基层状纳米超晶格。
文章要点
1）通过定向合成[(SnS)1+δ]m(TaS2)异质结构（3≤m≤5）展示了对纳米结构的控制。这是第一次报道了关于硫化物基失配层化合物的动力学控制的堆积序列。此外，通过制备跨越组成层之间一定范围的厚度和组成比的有意梯度前驱体，可以快速探索各种纳米结构。
2）利用这种方法，研究人员从单一的前驱体薄膜合成了[(SnS)1+δ]m(TaS2)异质结构(4≤m≤7)。
这项工作使得在二维硫化物材料的大化学空间中通过设计的层序列来探索结构控制的光学和电学性质的调制成为可能。
Dennice M. Roberts, et al, Synthesis of tunable SnS-TaS2 nanoscale superlattices, Nano Lett., 2020
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c02115
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c02115
