单层半导体性过渡族金属硫属化合物（MX2:MoS2, WS2等）是继石墨烯之后备受关注的二维层状材料。该类材料具有优异的电学性质、强的光物相互作用、高效的催化特性等优点，在光电子学器件、传感器件、电催化产氢等领域具有非常广阔的应用前景。单层MX2材料的批量制备和高品质转移是关键的科学问题。现有方法仍面临着诸多重大挑战，例如， 难以实现晶圆尺寸的层数均匀性、单晶畴区小、生长速度缓慢、生长衬底价格昂贵、转移过程复杂、容易引入污染物等。 北京大学研发课题组是国内较早开展相关研究的课题组之一，在单层MX2材料的可控制备、精密表征和电催化产氢应用方面取得了一系列重要进展：基于范德华外延的机理，他们在晶格匹配的云母基底上首次获得了厘米尺度均匀的单层MoS2(Nano Lett. 13, 3870 (2013))；在蓝宝石上获得了大畴区单层WS2(ACS Nano 7, 8963(2013))；发展了一种新型的金属性箔材(Au箔)基底，实现了畴区尺寸可调单层MoS2的制备，借助STM/STS表征技术建立起了材料原子尺度的形貌/缺陷态、电子结构和电催化析氢之间的构效关系。

利用大面积高质量的单层MoS2薄膜，对其施加了流体静压力并进行光谱测量。结果表明单层MoS2在压应力的作用下，其荧光峰先以49.4 meV/GPa的压力蓝移，后以15.3 meV/GPa的压力红移，这对应着直接-间接能带结构的转变，转变点压力为1.9 GPa。

功率DMOS是一类重要的新型功率器件，具控制电路简单、开关频率高、可靠性好等优点，因此广泛应用于开关电源、汽车电子、DC/DC转换等领域，市场需求巨大，目前在功率分立器件领域占据了最大的市场份额。本团队在功率DMOS器件的研究方面有丰富的技术积累，开展了大量前沿性研究和产业化研究，目前本团队在功率DMOS领域累计授权发明专利超过50项，能够量产的产品型号近百种。

所属领域：新材料 成果介绍：多孔金属材料由于具有比重小，刚性、比强度好，吸振、吸音性能、浸透性、通气性好等特点，被广泛应用于航空航天、国防工程、交通运输、建筑工程

包括高纯度不同石墨片层大小石墨烯的可控制备及分离技术，石墨烯的立体 组装技术，如大尺寸石墨烯薄膜、石墨烯气凝胶、褶皱团状石墨烯等。

  多孔金属材料由于具有比重小，刚性、比强度好，吸振、吸音性能、浸透性、通气性好等特点，被广泛应用于航空航天、国防工程、交通运输、建筑工程、机械工程、电化学工程、环境保护工程等领域。本技术是采用电解技术进行多孔金属材料的制备，利用外加剂的变化进行多孔金属材料孔的控制。

提出研究了大长径比纳米探针可控制备方法。通过简单控制阈值电压以控制尖端生长液的量，确保尖端生长单根碳纳米管；通过将亲水处理后的硅探针放置于一定分散浓度的一维纳米材料溶液中进行组装，得到不同长径比的纳米探针。通过两种制备技术均可以得到曲率半径＜10nm，长径比＞70:1的碳纳米管探针。所制备的纳米探针具有刚度好和性能稳定等优势，可以代替原

单层半导体性过渡族金属硫属化合物（MX2: MoS2, WS2 等）是继石墨烯之后备受关注的二维层状材料。该类材料具有优异的电学性质、强的光物相互作用、高效的催化特性等，在光电子学器件、传感器件、电催化产氢等领域具有非常广阔的应用前景。单层MX2 材料的批量制备和高品质转移是关键的科学问题。现有方法仍面临着诸多重大挑战，例如，难以实现晶圆尺寸的层数均匀性、单晶畴区小、生长速度缓慢、生长衬底价格昂贵、转移过程复杂、容易引入污染物等。北京大学张艳锋课题组是国内较早开展相关研究的课题组之一，在单层MX2材料的可控制备、精密表征和电催化产氢应用方面取得了一系列重要进展：基于范德华外延的机理，他们在晶格匹配的云母基底上首次获得了厘米尺度均匀的单层MoS2 (Nano Lett. 13, 3870 (2013)，他引198次)； 在蓝宝石上获得了大畴区单层WS2 (ACS Nano 7, 8963 (2013), 他引250次)；发展了一种新型的金属性箔材(Au箔)基底，实现了畴区尺寸可调单层MoS2的制备，借助STM/STS表征技术建立起了材料原子尺度的形貌/缺陷态、电子结构和电催化析氢之间的构效关系 (ACS Nano 8, 10196 (2014)，他引124次)。上述成果也受邀撰写综述文章(Chem. Soc. Rev. 44, 2587 (2015)，他引92次)。最近他们在大尺寸均匀MoS2的批量制备以及“绿色”转移方面取得重要进展。他们选用廉价易得的普通玻璃作为基底，创新性地采用Mo箔作为金属源(与S粉共同作为前驱体)，采用“face-to-face”的金属前驱体供给方式，实现了前驱体在样品上下游的均匀供应，使得样品尺寸可以得到最大限度的放大(仅受限于炉体尺寸)，获得了对角线长度可达6英寸的均匀单层MoS2; 结合DFT理论计算和系统的实验结果发现，玻璃基底上微量的Na对材料生长起到明显的促进作用, Na倾向于吸附在MoS2畴区的边缘，起到显著降低MoS2拼接生长能垒的作用，从而促进其快速生长。 获取满覆盖单层样品的生长时间仅为8 min，单晶畴区边缘尺寸可达0.5 mm。此外，他们利用玻璃基底的亲水特性，发展了一种无刻蚀的、仅利用超纯水辅助的“绿色”转移方法。该方法适用于晶圆尺寸样品的快速转移，且具有操作简单，转移样品质量高等明显优势。该工作提出了利用廉价的普通玻璃基底来制备大面积、晶圆尺寸均匀、大畴区单层MoS2的新方法/新途径，并深入分析了其生长机制，为相关二维材料的批量制备和高效转移提供了重要的实验依据，对于推动该类材料的实际应用具有非常重要的意义。

本发明公开了一种锗硅纳米低维结构可控制备方法及产品，该 方法具体为：(a)清洗硅衬底；(b)在硅衬底上外延生长锗硅合金形成外 延衬底；(c)涂敷电子抗蚀剂，通过电子束光刻技术在电子抗蚀剂上曝 光所需的锗硅纳米低维结构图形；(d)采用干法刻蚀将锗硅纳米低维结 构图形转移到外延衬底上得到样品；(e)去除样品上的电子抗蚀剂；(f) 高温环境下进行氧化和退火，使得氧气优先与硅反应形成氧化硅而锗 被析出；(g)在氮氢混合气氛下

便携式燃料电池在单兵电源、应急电源、无人微型飞行器机载电源等领域具有广阔的应用前景，这些重要的应用领域都要求燃料电池系统配备简易、高效的制（储）氢装置。本项目以自行研制的高效、长寿命的硼氢化钠水解催化剂为核心，实现硼氢化钠溶液的可控制氢。装置核心为一微型固定床反应器，硼氢化钠溶液被微型泵可控地注入反应器，瞬间分解产氢，转化率接近100%。产生的氢气经过微型碱雾分离装置除碱后直接进入燃料电池电堆。制氢装置平时只需要携带固体硼氢化钠粉末，使用时加入普通自来水（或清洁的河水、溪水等）即可。固体硼氢化钠的重量储氢量超过10%，在不计水重量的情况下可超过20%，具有巨大的应用优势。