EPFL 科学家开发了一种使用纳米尖端永久改变二维材料物理特性的方法。他们的方法涉及使材料变形，为在电子和光电设备中使用这些材料铺平了道路。

材料都有自己的一套属性——例如，它们可以是绝缘的、半导体的、金属的、透明的或柔性的。有些结合了几个非常有用的特性，二维材料就是这种情况。这些材料仅由一层或几层原子组成，非常有希望用于制造下一代电子和光电器件。

“在我们的领域，硅仍然是王者。但它已经达到了某些电子设备的极限，比如那些需要灵活或透明的设备。二维材料可能是一个可行的替代方案，”负责该项目的教授 Jürgen Brugger 说。 EPFL 工程学院微系统实验室 1。

为特定应用定制属性

在使用二维材料之前，需要对它们进行结构化，这意味着将它们切割成适合给定应用的尺寸和形状。它们的物理特性(如带隙)也需要在整个材料和特定位置进行调整。微系统实验室 1 的科学家与苏黎世联邦理工学院和 IBM 合作，开发了一种改变这些材料特性的新方法。

使用纳米尖端

使材料变形 研究团队使用热扫描探针光刻 (t-SPL)，这需要将加热的纳米尖端放在材料上并施加压力以创建所需的形状(在这种情况下为波浪形)，同时小心地控制力和温度。EPFL 实验室的科学家 Ana Conde-Rubio 说：“已经有几种方法可以在全局和局部使二维材料变形。但是我们的热机械方法可以产生更大的变形，从而使材料的物理特性产生更大的变化。” 更具体地说，新方法可以改变价带之间的能隙和导带，从而改变材料的电子和光学特性。并且这种带隙的变化可以在空间分辨率低至 20 纳米的情况下局部进行。

用于切割和修改二维材料的单一工具

科学家们已经开发出一种高精度切割二维材料的方法。现在他们的目标是将该方法与这种改变材料属性的新方法结合起来。“使用相同的工具，t-SPL，我们将能够制造具有所需形状、尺寸和物理特性的设备，分辨率低至 10 纳米级，”布鲁格实验室的另一位科学家 Xia Liu 说。该团队的研究结果已发表在Nano Letters 上。

他们的工作构成了一个更大的研究项目的一部分，该项目旨在开发用于制造和修改可穿戴和可植入聚合物材料的新工艺。目标是实现下一代设备从实验室规模到工业规模生产的转变。