超快激光加工二維材料研究進(jìn)展

郭靈嵐，張弘昊，張鑫泉，朱利民，沈道智

(上海交通大學(xué),上海,200240)

0 序言

自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來[1],二維材料因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的特性引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注[2]，以石墨烯[3]、六方氮化硼[4]、過渡金屬硫化物[5]、黑磷[6]等為代表的二維材料相關(guān)研究層出不窮.二維材料具有豐富的元素和結(jié)構(gòu)組成，既有絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)材料特性，又展現(xiàn)出許多奇特的物理現(xiàn)象，如室溫量子霍爾效應(yīng)[7]、非零貝里相位[8]及克萊因遂穿[9]等，使其在傳感、催化、儲能、計算等新興領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景.

隨著微納加工技術(shù)[10]的發(fā)展，多種加工技術(shù)被用來制備二維材料其器件，如機(jī)械剝離、濕化學(xué)、氣相沉積、旋涂、光刻、噴墨打印等.近年來，超快激光作為一種新型的能量源，其加工精度高、材料選擇范圍廣、工藝兼容度高，由于脈寬短、峰值功率高及熱效應(yīng)小，可實現(xiàn)無損或低損 “冷”加工，還可實現(xiàn)多維度納米材料的合成[11].

1 超快激光與材料作用

超快激光在與材料相互作用過程中，由于其超短脈沖時間和超高峰值功率，而展現(xiàn)出與長脈沖激光完全不同的作用機(jī)制.超快激光的超短作用時間使得激光與材料相互作用時表現(xiàn)出強(qiáng)烈的非平衡特征，超快激光的脈沖時間通常小于1 ps，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料中電子與晶格能量傳遞的馳豫時間(1 ×10-10～ 1 × 10-12s)，故而在材料晶格發(fā)生改變前，材料已完成對激光能量的吸收，由晶格誘發(fā)的熱傳導(dǎo)過程在超快激光作用過程中幾乎可以忽略，在這種情況下，材料的重鑄、熱損傷(如微裂紋)和熱影響區(qū)都極小，其特征尺寸一般為亞微米級，并且可以通過蒸氣或液體輔助進(jìn)一步減小.超快脈沖激光加工工序簡單，且能覆蓋塊體材料、納米材料到原子尺度的加工，因而在二維材料加工與器件制備方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢[12].超快激光加工二維材料類型如圖1 所示.

圖1 超快激光加工二維材料Fig.1 Ultrafast laser fabrication for 2D materials

在長脈沖激光照射下，熱影響區(qū)較大，易引起周圍材料劣化及殘渣產(chǎn)生，如圖2a 所示.當(dāng)脈沖持續(xù)時間tp＜1×10-13s 的超快激光作用于材料表面時，由于吸收的能量不能在短的弛豫時間內(nèi)從電子轉(zhuǎn)移到晶格，電子與電子的相互作用導(dǎo)致局部電子溫度增加，原子主要局限于其晶格位置，超快激光燒蝕發(fā)生了直接的固體-蒸氣(或固體-等離子體)躍遷，熱影響區(qū)小，如圖2b 所示，超快激光制造的冷過程效應(yīng)使材料表面精密工程成為可能.

圖2 長脈沖與超快激光與物質(zhì)的相互作用Fig.2 Long and ultrafast pulsed laser interaction with materials.(a) long laser;(b) ultrafast pulsed laser

超快激光照射二維材料還會在材料形成垂直于激光偏振方向的周期條紋，在波長200～ 2 500 nm的超短脈沖下測量發(fā)現(xiàn)，條紋周期與激光波長和材料的折射率的關(guān)系為Λ=λ/2n，n為材料折射率，如圖3 所示.

圖3 條紋周期與激光波長的依賴關(guān)系Fig.3 Relationship between fringe period and laser wavelength

用不同波長的超短脈沖照射氧化鋅晶體表面,發(fā)現(xiàn)當(dāng)脈沖能量較大時,且隨著脈沖數(shù)的增加,產(chǎn)生的條紋周期從λ逐漸變化為λ/2n；當(dāng)脈沖能量遠(yuǎn)小于閾值時,條紋周期從λ/10趨近于λ/2n，且規(guī)則的納米條紋通常出現(xiàn)在材料內(nèi)層，其原因主要是表面折射光、內(nèi)部納米等離子體散射光及電子密度波相互作用，從而誘導(dǎo)形成了規(guī)則的短周期納米條紋.

不同于長脈沖激光的線性吸收特征，超快激光由于峰值功率可以很容易達(dá)到1012W 量級，在與材料相互作用時展現(xiàn)出強(qiáng)烈的非線性效應(yīng).雪崩效應(yīng)(～ 1012W/cm2)、多光子電離(1013～ 1014W/cm2)和隧穿電離(＞1015W/cm2)等非線性過程極易發(fā)生，這些非線性過程不依賴材料種類和固有缺陷，使得超快激光加工過程重復(fù)性高，并且?guī)缀蹩梢约庸と魏畏N類的二維材料.超快激光加工二維材料過程受到激光通量、激光脈沖持續(xù)時間吸收系數(shù)和熱導(dǎo)率等激光參數(shù)和目標(biāo)材料特性的影響.在飛秒激光與二維材料相互作用的過程中，在第一個脈沖后，二維材料表面電子和空穴復(fù)合持續(xù)時間內(nèi)，第二個脈沖照射導(dǎo)致電離誘導(dǎo)的電荷積累增強(qiáng)，幾乎同時吸收兩個頻率相似或不同的光子，二維材料獲得的光子能量的總和足夠高，這種雙光子或多光子作用，可以使二維材料受激分子克服兩個能級之間的能隙，用于二級光剝落.

上述超快激光與物質(zhì)相互作用時的極小熱效應(yīng)和周期性光強(qiáng)分布特征，使得超快激光十分適合加工納米材料，并且具備常規(guī)激光難以達(dá)到的精度，故而在原子層的二維材料加工過程中可以發(fā)揮獨(dú)特的作用.

2 超快激光加工石墨烯

石墨烯是一種單層石墨，是一種獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)，它結(jié)合了高機(jī)械、熱和化學(xué)穩(wěn)定性以及異常高的電子遷移率.超快激光對石墨烯的加工效果主要可分為石墨烯制備、還原氧化石墨烯、燒蝕以及轉(zhuǎn)移等工藝(圖4).

圖4 超快激光加工石墨烯Fig.4 Ultrafast laser fabrication of graphene materials.(a) femtosecond laser irradiation of graphene;(b) ultrafast laser non-thermal exfoliation of monolayer graphene;(c) ultrafast laser formation of hierarchical micro-nanostructures on copper foil;(d) ultrafast laser direct reduction of GO films to fabricate microcircuits;(e) ultrafast laser preparation of uniform subwavelength grating on GO films;(f) ultrafast laser irradiation to prepare threedimensional rose-like microregions on graphene films;(g) ultrafast laser fabrication of nanopores in CVD graphene films;(h) laser irradiation in ammonia water added graphene suspension to prepare nitrogen-doped graphene quantum dots;(i) laser-assisted transfer printing of graphene patterns

2.1 石墨烯制備

使用超快激光脈沖可以從石墨表面無熱剝離分離完整的石墨烯單層，能夠以高速率產(chǎn)生沒有污染物和缺陷的石墨烯單層[13]，如圖4b 所示；除了剝離工藝[14]，還可以通過燒蝕石墨方法制備大量石墨烯[15].經(jīng)過簡單的超快激光處理，可以在銅箔上形成分級微納米結(jié)構(gòu)[16]，如圖4c 所示；通過控制激光通量和掃描持續(xù)時間，可實現(xiàn)原子層精度的石墨烯減薄，生產(chǎn)出表面光滑、厚度可控的石墨烯[17]；在超快激光的照射下，木質(zhì)素[18-19]、電子束固化油墨[20]、碳化硅纖維增強(qiáng)碳化硅復(fù)合材料表面[21]，甚至是環(huán)境中的自然落葉[22]也可以誘導(dǎo)生成石墨烯.

2.2 還原氧化石墨烯

超快激光由于其納米空間分辨率和三維原型制作能力的優(yōu)勢，已被廣泛用于生產(chǎn)微米級特征和三維微器件.用超快激光通過直接還原和圖案化氧化石墨烯膜可以用來制造微電路，在電學(xué)應(yīng)用中表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性[12]，如圖4d 所示；利用超快激光直寫誘導(dǎo)還原氧化石墨烯圖案化任意形狀，還可以制備其它多種石墨烯基電子微器件[23-29]和微光子器件[30]；Kasischke 等人[31]在超快激光處理還原氧化石墨烯(rGO)在GO 表面發(fā)現(xiàn)自組織周期性結(jié)構(gòu)，其通量略高于還原GO 所需的通量，該方法在印刷和柔性電子產(chǎn)品中提供了各種可能的應(yīng)用；Zou 等人[32]采用了一種新的超快激光光刻技術(shù)，在GO 膜上高速大面積制造均勻周期的亞波長光柵，如圖4e 所示；Li 等人[33]在高于氧化石墨烯還原閾值(～ 9 mJ/cm2)的激光束照射下，獲得了具有亞波長波紋和薄片的三維激光誘導(dǎo)周期性表面結(jié)構(gòu)，并提出了激發(fā)的表面等離子體極性子和光化學(xué)效應(yīng)，揭示具有納米圖案Fs-LRGO 的形成和還原機(jī)制.

2.3 燒蝕石墨烯

為了優(yōu)化超快激光圖案化石墨烯，從而實現(xiàn)器件制造等工作，近年來，不乏探究超快激光對石墨烯的燒蝕閾值以及損傷的先行研究[34-39]，新型石墨烯圖案化技術(shù)將為未來電子產(chǎn)品中基于石墨烯的微器件的開發(fā)提供技術(shù)支持[40-42].通過超快激光微加工，可在石墨烯膜上制備具有可控尺寸、形狀和密度的大面積三維玫瑰狀微區(qū)，如圖4f 所示，該表面可以表現(xiàn)出粘附超疏水性[43]；而使用低功率超短激光脈沖，可在CVD 石墨烯膜中設(shè)計納米級孔[44]，如圖4g 所示；石墨烯量子點(diǎn)是一種具有獨(dú)特性能的新型環(huán)保量子點(diǎn)[45]，以激光誘導(dǎo)石墨烯為碳源，通過向石墨烯懸浮液中加入氨水，可得到氮摻雜石墨烯量子點(diǎn)，其粒徑小于10 nm，如圖4h 所示[46].在石墨烯分散體的電場輔助下，超快激光燒蝕液可制備雙石墨烯量子點(diǎn)[47].

2.4 石墨烯飛秒激光輔助轉(zhuǎn)移印刷

通過聚焦和掃描超快激光脈沖，可以在沒有預(yù)處理和(或)后處理的情況下容易形成任意熒光圖案[45].利用激光輔助轉(zhuǎn)移印刷工藝，也可在石墨烯/金屬基底上轉(zhuǎn)移形成多尺度石墨烯圖案[48],如圖4i所示.Paula 等人[49]使用具有超快激光脈沖的激光誘導(dǎo)正向轉(zhuǎn)移來創(chuàng)建用GO 功能化的原硅酸四乙酯的高分辨率叉指狀電極，成功地實現(xiàn)了寬度約為2 μm、閾值能量為70 nJ 的線微圖案化，以高效、可控和局部的方式制造SiO2/GO 膜，而不會導(dǎo)致材料退化.

超快激光制備加工石墨烯具有較為成熟的研究水平，利用超快激光還原氧化石墨烯制備微電路、燒蝕石墨烯制備微型電子器件，在微型電子器件、光學(xué)器件具有廣泛的應(yīng)用前景.石墨烯優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)和物理性能已經(jīng)使其具有了很好的應(yīng)用前景，超快激光微納米處理方法將使石墨烯在廣泛的科學(xué)領(lǐng)域用作微器件時更具吸引力.

3 超快激光加工過渡金屬硫化物

過渡金屬硫族化合物(transition-metal dichalcogenides，TMDs)是類似于石墨烯等具有代表性的層狀材料，作為一類新型半導(dǎo)體材料，具有非凡的機(jī)械、電學(xué)、光學(xué)性能，具有廣泛的應(yīng)用前景，已被廣泛研究[50].超快激光對過渡金屬硫化物TMDs 的加工效果主要可分為相變、剝離、減薄、燒蝕、表面沉積和偏析，其中通過改變超快激光頻率、波長、功率等參數(shù)，燒蝕又可用于激光直寫和量子點(diǎn)制備等方面(圖5).

圖5 超快激光加工二維TMDs 材料Fig.5 Ultrafast laser fabrication of TMDs materials.(a) ultrafast laser-induced phase transitions in TMDs;(b) ultrafast laser irradiation at room temperature transforms T＊ into a quasi-1T' phase,which changes to a quasi-Td state upon cooling;(c) ultrafast laser direct writing of 1T-MoS2 thin films for the fabrication of sub-micrometer scale micro-supercapacitors;(d) ultrafast laser fabrication of ultra-thin flat lenses with a thickness of 7? in monolayer TMD single crystals;(e) cross-sectional images of the focal spots of ultrathin flat lenses on the x-y plane;(f)femtosecond laser ablation of WSe2 on sapphire with optical imaging;(g) ultrafast laser micro-patterning of MoS2-modified polyamide (PA6) electrospun nanofibers on electrospun nanofiber scaffolds;(h) ultrafast laser ablation of devices based on TiS2 nanosheets with a three-line spacing;(i) ultrafast laser pulse-induced fabrication of Ag-MoS2 and Pt-MoS2 nanohybrids using MoS2 nanosheets;(j) damage to 2H and 1T' MoTe2 samples under femtosecond laser irradiation

超快激光誘導(dǎo)過渡金屬硫化物TMDs 相變的過程如圖5a 所示，在合適參數(shù)的超快激光的照射下，MoTe2可由2H 相轉(zhuǎn)變?yōu)?T′相[51].為了制備具有高導(dǎo)電性和豐富的活性位點(diǎn)，適合應(yīng)用于催化、儲能和能源生產(chǎn)的金屬1T MoS2納米片，通過超快激光燒蝕三價Fe 離子溶液中的塊狀2H 相MoS2晶體，可制備1T 相的MoS2.超快激光可誘導(dǎo)MoS2發(fā)生化學(xué)鍵斷裂，加入Fe3+離子有利于Fe 原子在MoS2上的化學(xué)吸附和摻雜，最終獲得1T 相的MoS2納米片[52].Cheng 等人[53]通過在不同水平和方案的飛秒光激發(fā)下，對Weyl 半金屬Td相的MoTe2的薄片進(jìn)行的時間分辨寬帶飛秒瞬態(tài)吸收測量.如圖5b 所示，超快激光照射改變了低溫Td相的層間行為，在室溫下脈沖超快激光照射可以將T*轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃圃嫉?T '相，冷卻后轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃圃嫉腡d態(tài).

在制備TMDs 層狀材料方面，已有成熟的機(jī)械剝離、化學(xué)氣相沉積和液相剝離法，但這些方法不容易以高速生產(chǎn)高質(zhì)量的少層TMDs.通過超快激光在雙水基溶劑中輻照大塊二維材料MoS2和WS2等，在持續(xù)60 min 后，可剝離得到約3 層二維TMD 材料，這種方法比其它剝離方法更快、更簡單，相比納秒激光，也可以最大限度地減少激光照射過程中可能產(chǎn)生的熱缺陷[54].

微型超級電容器作為可穿戴和便攜式微電子設(shè)備的能量存儲設(shè)備最杰出的候選者之一，在未來的電子設(shè)備中具有巨大的潛力.Xu 等人[55]首次通過對脈沖進(jìn)行時間整形的超快激光直接寫入對1TMoS2薄膜進(jìn)行處理，如圖5c 所示，在空氣條件下獲得具有超短離子轉(zhuǎn)移距離的亞微米級微型超級電容器；Zuo 等人[50]通過超快激光脈沖直接寫入靈活微加工多層MoS2薄片，利用聚焦超快激光束照射在材料表面誘導(dǎo)產(chǎn)生的等離子體與入射激光場的干涉，導(dǎo)致材料表面形成初始光柵結(jié)構(gòu)，直接制備不同帶隙的MoS2納米帶陣列，并用超快激光對MoS2薄片進(jìn)行任意構(gòu)圖，形成單納米帶、迷宮陣列和交叉結(jié)構(gòu)等微納米結(jié)構(gòu)，對制備的MoS2納米帶陣列制造的場效應(yīng)晶體管的電學(xué)測試發(fā)現(xiàn)，輸出和傳輸特性表現(xiàn)出漏極-源極電流的強(qiáng)整流，這可能會在基于MoS2的電子器件中實現(xiàn)新的應(yīng)用，如邏輯電路、互補(bǔ)電路、化學(xué)傳感器和p-n 二極管.

單層過渡金屬硫化物在可見光區(qū)具有非常大的折射率值，雖然超大光程長度的多層TMD 透鏡結(jié)構(gòu)能夠弱聚焦光，但由于單層TMD 透鏡的厚度極小，相位調(diào)制原理不再有效.Lin 等人[56]采用超快激光寫入方法，在單層TMD 單晶中制備了厚度為7 ?的超薄平面透鏡，如圖5d 所示，達(dá)到了材料厚度的基本物理極限.焦斑在x-y平面和x-z平面的截面圖像分別如圖5 e 所示，沿x和z方向的半最大值全寬度分別為0.6λ和2λ.

超快激光燒蝕過渡金屬硫化物，在許多場景都有應(yīng)用.Chen 等人[57]首次通過近紅外飛秒燒蝕藍(lán)寶石上的二硒化鎢對激光誘導(dǎo)介電擊穿或激光燒蝕進(jìn)行了研究，飛秒脈沖激光掃描在藍(lán)寶石上，燒蝕WSe2的光學(xué)圖像如圖5f 所示；Xu 等人[58]提出了一種基于超快激光燒蝕和超聲輔助液體剝離制備高質(zhì)量MoS2和 WS2量子點(diǎn)的快速簡便方法，利用超快激光燒蝕切割成小的多層MoS2和WS2納米顆粒，再通過超聲剝離制備成量子點(diǎn)，該方法為過渡金屬硫化物量子點(diǎn)和其它二維納米材料量子點(diǎn)提供了一種簡單而新穎的合成策略；Paula 等人[59]采用在激光微加工前用MoS2修飾納米纖維和在微加工后用MoS2修飾納米纖維兩種方法，通過超快激光燒蝕對靜電紡納米纖維支架二硫化鉬修飾聚酰胺靜電紡納米纖維的微圖案化，如圖5g所示；Song 等人[60]用超快激光燒蝕了基于TiS2納米片的三線間距器件，如圖5h 所示，通過進(jìn)行了光泵太赫茲探針測量，發(fā)現(xiàn)TiS2納米片在太赫茲波段具有超快的動力學(xué)和光電導(dǎo)率，適合作為太赫茲波段應(yīng)用的光電調(diào)制器.

超快激光在過渡金屬硫化物的表面沉積和偏析等方面也有應(yīng)用.Zuo 等人[61]在利用超快激光脈沖誘導(dǎo)MoS2納米片的光生電子制備Ag-MoS2和Pt-MoS2納米雜化體的綠色新方法，如圖5i 所示，所制備的Ag-MoS2雜化物顯示出優(yōu)異的表面增強(qiáng)拉曼散射性能，7.6% Pt-MoS2與C 的雜化物表現(xiàn)出增強(qiáng)的析氫反應(yīng)活性，在化學(xué)/生物分子傳感以及制氫應(yīng)用中有顯著前景；Fukuda 等人[62]探索了在30～ 45 飛秒脈沖激光的高強(qiáng)度照射下，2H 和1T'MoTe2樣品的晶格動力學(xué)，以深入了解在存在最小熱效應(yīng)的情況下光控制MoTe2結(jié)構(gòu)多態(tài)性的可能性.試驗表明，即使在低激發(fā)和高激發(fā)的脈沖激光下，Te 偏析也是不可避免，并伴有永久性損傷，如圖5j 所示.

隨著超快激光功率升高，過渡金屬硫化物可以發(fā)生燒蝕、剝離、偏析、相變等變化.在超快激光加工后的過渡金屬硫化物產(chǎn)物，因為其特殊的光電特性可以提供普通材料無法提供的性能.雖然現(xiàn)行的超快激光對TMDs 的加工產(chǎn)物性能優(yōu)異，但是受限于飛秒激光的單點(diǎn)小范圍加工，在超快激光直寫等方面實現(xiàn)周期性大規(guī)模、大面積生產(chǎn)仍然有廣闊的探索空間.

4 超快激光加工其它二維材料

除了前述介紹的材料，還有許多其它的二維材料，例如MXenes、黑磷、六方氮化硼等在超快激光下發(fā)生燒蝕、沉積等.如MXenes 由于其高導(dǎo)電性、贗電容性和二維層狀結(jié)構(gòu)，在電化學(xué)儲能器件領(lǐng)域引起了極大的關(guān)注，然而MXene 薄片本質(zhì)上傾向于平放和重新堆疊，導(dǎo)致離子傳輸路徑高度曲折，離子可及性較差.超快激光燒蝕策略可制造柔性和高性能MXene 帶狀超級電容器電極，具有多孔邊緣和暴露的連續(xù)層狀通道，縮短了H+傳輸路徑，如圖6a 所示，用足夠的電解質(zhì)浸漬，有利于H+嵌入和離子存儲[63].

圖6 超快激光加工其它二維材料Fig.6 Ultrafast laser fabrication of other 2D materials.(a) ultrafast laser ablation for fabricating flexible,highperformance MXene ribbon supercapacitor electrodes;(b) ultrafast laser ablation of hexagonal boron nitride (h-BN) ceramics;(c) femtosecond laser deposition of high repetition rate boron nitride thin films;(d) ultrafast laser localized oxidation of self-supporting h-BN films;(e) ultrafast laser-assisted fabrication of symmetric bipolar junction transistors from p-type black phosphorus and n-type MoS2 with FSLP

六方氮化硼(h-BN)由于其在產(chǎn)生光學(xué)穩(wěn)定、超亮量子發(fā)射器方面的實用性，已成為一種很有前途的片上信息設(shè)備納米光子平臺.Hirayama 等人[64]研究了超快激光脈沖對六方氮化硼陶瓷的燒蝕，燒蝕速率和激光通量之間的關(guān)系顯示出c-BN和h-BN 的半對數(shù)公式，并且觀察到鈦寶石超快激光器對h-BN 的燒蝕速率與納秒激光的燒蝕速率相似，使用飛秒鈦寶石激光對氮化硼陶瓷進(jìn)行微觀加工，幾乎沒有熱效應(yīng)，如圖6b 所示，并且保持燒蝕表面的化學(xué)成分不變；Melaibari 等人[65]研究使用飛秒脈沖激光沉積高重復(fù)率氮化硼薄膜，使用具有2.4 mJ 脈沖能量和1 kHz 高重復(fù)率的800 nm，100 fs超快激光，使用c-BN 靶在硅片上沉積氮化硼(BN)膜，如圖6c 所示；Ren 等人[66]利用定制的超快激光，自支撐的h-BN 膜可以被局部氧化，如圖6d 所示，進(jìn)一步增強(qiáng)了三階非線性，尤其是非線性折射率，提高20 倍以上.

具有范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)的二維雙極結(jié)晶體管在未來納米電子學(xué)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用.Su 等人[67]提出了一種用超快激光加工由p 型黑磷和n 型MoS2與FSLP 制備的對稱雙極結(jié)晶體管的簡便方法，如圖6e 所示.與其它復(fù)雜的生長過程和繁瑣的轉(zhuǎn)移過程相比，利用超快激光加工的優(yōu)勢，通過單個堆疊步驟生產(chǎn)雙極結(jié)晶體管.

由于黑磷、六方氮化硼、MXenes 有導(dǎo)熱性好、特殊的光電特性等優(yōu)勢，在微納電子學(xué)、微納光子學(xué)等領(lǐng)域都具有較為廣闊的前景.超快激光的高瞬時峰值能量、低損失的特性也有利于對二維材料進(jìn)行加工，而保持其非加工區(qū)域的性質(zhì)不變.超快激光微納米處理方法將使這些用作微納光電學(xué)的材料在廣泛的科學(xué)領(lǐng)域中更具適用性.

5 結(jié)束語

(1)當(dāng)前二維材料價格昂貴，超快激光加工成本高昂，探索低成本批量化材料合成方法和激光加工方法是重要課題.

(2)二維材料由于其原子層厚度而展現(xiàn)出許多奇特的量子特性，在新奇物理和量子器件方面展現(xiàn)出巨大潛力.利用超快激光調(diào)控制備二維材料，進(jìn)而提高量子器件的性能是具有潛力的前沿方向.

(3)與實際應(yīng)用相結(jié)合，探索超快激光加工二維器件示范應(yīng)用，為高性能微納器件應(yīng)用打開突破口.