01
二维材料概览:从石墨烯到后石墨烯时代
二维材料的定义、分类、发展简史与核心魅力。
基础全景
02
石墨烯的“前世今生”
发现故事、蜂窝状晶格、狄拉克锥与“奇迹”特性。
明星材料能带
03
机械剥离法
从胶带法到现代技术,最“笨”的方法获得最完美的晶体。
制备经典
04
化学气相沉积法 (CVD)
规模化制备的“工业引擎”,原理、工艺参数与质量控制。
工业薄膜
05
液相剥离法
从溶液里“捞”出二维材料,溶剂选择与超声工艺。
液相分散
06
外延生长法
在衬底上“长”出单晶,分子束外延与原子层沉积。
单晶真空
07
自上而下与自下而上
两种制备哲学,优缺点对比与适用场景。
策略对比
08
表征技术 (上)
光学显微镜、拉曼光谱、原子力显微镜 (AFM) ——看、辨、摸。
光学形貌
09
表征技术 (下)
透射电镜 (TEM)、扫描隧道显微镜 (STM)、XPS。
电子显微能谱
10
过渡金属硫族化合物 (TMDs)
MoS₂、WS₂等,结构、带隙与光电特性。
半导体TMDs
11
黑磷与磷烯
从“黑”到“薄”,各向异性与高迁移率。
各向异性黑磷
12
六方氮化硼 (h-BN)
绝缘体的“天花板”,原子级平整衬底与介电层。
绝缘衬底
13
MXenes
二维过渡金属碳/氮化物,导电性与亲水性的完美结合。
导电亲水
14
其他新兴二维材料
硅烯、锗烯、二维钙钛矿、MOF纳米片等。
前沿多元
15
二维材料的电子结构
能带工程、态密度、有效质量与载流子输运。
能带输运
16
力学性能
面内刚度、断裂强度、弯曲刚度——为什么这么强?
强度刚度
17
热学性能
超高导热系数、热整流效应与热管理应用。
导热热管理
18
光学性能
光吸收、光致发光、非线性光学与等离激元。
光学发光
19
场效应晶体管 (FET)
从传统硅到二维沟道,迁移率、开关比与接触电阻。
器件晶体管
20
光电探测器
宽光谱响应、高灵敏度与快速响应时间。
探测光电子
21
传感器
气体传感器、生物传感器、应变传感器——表面敏感的艺术。
传感表面
22
能源存储与转换
锂/钠离子电池、超级电容器、电催化 (HER/OER)。
能源电池
23
柔性电子
可穿戴设备、柔性显示屏与电子皮肤。
柔性可穿戴
24
异质结与范德华堆叠
乐高式的材料设计,魔角石墨烯与超导。
异质结魔角
25
量子效应
量子限域、量子霍尔效应、谷电子学与自旋电子学。
量子自旋
26
规模化制备的挑战
晶圆级均匀性、缺陷控制与转移技术。
量产缺陷
27
稳定性问题
环境降解、氧化与封装策略。
稳定性封装
28
标准化与表征难题
如何公平地比较不同实验室的数据?
标准对比
29
产业化现状
从实验室到工厂,哪些公司已经在做?
产业商业化
30
未来展望
下一代二维材料、AI辅助发现与交叉学科融合。
前沿AI