二维半导体材料因其特殊的光学和电学性质，吸引了众多关注，并广泛应用于柔性电子器件、光电器件和自旋量子器件。MoS₂由于容易存在硫空穴而显示n型半导体特性。传统化学气相沉积方法（CVD）生长的单原子层MoS₂一般采用MoO₃与硫粉的高温蒸发反应，掺杂与掺杂量均难以调控，目前文献报道CVD MoS₂产物也通常是n型半导体。但实际应用中，n型和p型MoS₂在形成p-n结中均必不可少。用一种更简便容易的方法制备p型MoS₂仍然是一个挑战。

我所胡平安教授领导的研究小组，受国家自然科学基金资助，在p型MoS₂制备方面取得了重要进展。首次报道了用含有1%W掺杂的Mo为原料，通过与H₂O₂进行化学反应制备前驱体，将前驱体旋涂在基底表面，通过高温硫化反应即可获得连续、大面积不同层数的MoS₂薄膜，该方便简单易操作。

图1 大面积p型MoS₂的制备过程及其形貌表征

同时，对该薄膜的电学性质进行表征，发现其具有稳定的p性半导体性质。通过STEM结构表征和理论计算解释了其产生p型性质的原因：MoS₂薄膜表面W₇O₂₇和W₇O₂₈纳米团簇最低空轨道比MoS₂价带顶高0.15eV和0.1eV，从而就使其电子在热激发作用下，容易跃迁到WO_X表面，产生p型性质。

图2 图案化制备P型MoS₂的示意图，STEM和电学性质测试

同时该方法的另一大优势是容易图案化生长各种形貌结构大面积P型MoS₂，同时易于与传统工艺相结合、实现半导体材料的集成化制备，使得大面积集成MoS₂整流二极管制备成为可能。该结果以封面文章的形式发表在Advanced Functional Materials. 2016，26，6371-6379 (影响因子11.382)。