高纯单分子层的可扩展制备对于在不同技术中实际集成二维（2D）半导体至关重要，但仍然是一个持久的挑战。以往利用有机铵插层剥离2D层状晶体的方法，由于其自延缓效应阻碍了相邻层间的完全插层，通常只能得到几层纳米薄片。
近日，加州大学洛杉矶分校段镶锋教授报道了一种独特的“插层和分离”过程，其减轻了自延缓效应，并最终在整个大块晶体中实现了完全的插层，而没有可能会导致不必要的结构损伤或相变的过高过电位。特别地，当插层诱导的机械应变超过2D晶体的面内屈服应变时，外表面最初的插层可能会自然地从块体上脱落，暴露出下面的新层以供继续插层，并消除先前插层的自阻效应。
文章要点
1）以In2Se3为模型体系，研究人员发现晶体表面不断刷新，从表面到核心可以进行持续的“插入和分离”过程，直到整个大块晶体被消耗，从而实现了溶液分散的2D半导体单层整体的完全插入和高产率剥离。这种独特的自刷新过程具有通用性，可以从具有高插层应变的大尺寸大块层状晶体（例如In2Se3、InSe和Bi2Se3）中制备出高纯度的2D单分子层。
2）更进一步，研究人员展示了剥离的2D半导体单层可以作为组装有序分子/2D杂化超晶格的通用构件，具有交替的分子层和无机2D单层，从而开发了一类具有原子调制化学组成、广泛可调的结构周期和特定的电子和声子输运特性的多功能人工超晶格。
总之，这项研究展示了一种独特的插层化学，提供了一种可行的低成本的化学方法来制备高纯度的2D半导体单层和具有可调结构和功能的大面积杂化超晶格材料。
参考文献
Lin et al., High-yield exfoliation of 2D semiconductor monolayers and reassembly of organic/inorganic artificial superlattices, Chem (2021)
DOI：10.1016/j.chempr.2021.03.022
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2021.03.022
