英文原题：Growth of Noncentrosymmetric Two-Dimensional Single Crystals
通讯作者：刘开辉，北京大学；徐小志，华南师范大学
作者：Guoliang Cui (崔国梁), Jiajie Qi (戚嘉杰), Zhihua Liang (梁智华), Fankai Zeng (曾凡凯), Xiaowen Zhang (张晓闻), Xiaozhi Xu (徐小志), and Kaihui Liu (刘开辉)
研究背景：
单晶材料具有本征的物理化学特性，可以保证器件的高性能和高均匀性。99%以上的二维材料都是非中心对称的。由于常用的生长基底一般都是中心对称的，因此在非中心对称二维材料的生长过程中，通常不可避免地会出现反平行岛，这是因为两种反平行岛的形成能量在中心对称基底是等价的。因此，与石墨烯等中心对称二维单晶相比，实现非中心对称二维单晶的生长一直是一个巨大的挑战。本综述全面概述了过去十年中科学家们通过精准化学方法调控非中心对称二维单晶生长所取得的研究进展，简明扼要地总结了该领域所面临的挑战，并强调了未来探索的有趣方向。
内容介绍：
近日，北京大学刘开辉教授和华南师范大学徐小志教授在Precision Chemistry上发表了非中心对称二维单晶生长的综述文章。文章首先讨论了非中心对称二维单晶生长的挑战和策略，随后重点介绍了代表性非中心对称二维单晶（hBN和TMDs）和其它非中心对称二维材料（BP、In2Se3、GeSe、Nb3SeI7等）生长的进展，最后针对层数控制、转角控制、堆垛控制及异质结构等未来二维单晶材料的重点研究方向提出了总结与展望。
图1. 制备非中心对称二维单晶的困难及原因
图2. 非中心对称二维单晶材料的单核生长策略
图3. 非中心对称二维单晶材料的多核生长策略
图4. 单核生长策略制备单晶hBN
图5. 台阶引导外延生长单晶hBN
图6.自对准机制生长单晶hBN
图7. 多层hBN的生长
图8. 单核生长策略制备单晶TMD
图9. 台阶引导外延生长单晶TMD
图10. 双耦合引导外延生长单晶TMD
图11. 衬底表面重构引导外延生长单晶TMD
图12. 同步形成晶核和台阶外延生长单晶TMD
图13. 双层和多层TMD的生长
图14. 转角TMD的生长
图15. TMD异质结的生长
图16. 其它非中心对称二维材料的生长
总结/展望：
综述全面报道了利用单核和多核控制的精准制备技术在生长非中心对称单晶二维材料方面取得的重大进展。然而，要成功地将二维材料集成到实际生产过程中，必须还要满足其它要求：（1）实现晶体质量的极度均匀性和可重复性；（2）在硅基晶圆上进行全组分生长或超净转移；（3）实现低温单晶制备；（4）达到可控的掺杂剂分布和掺杂水平。此外，层数、转角和堆垛的调控能够为改变二维材料的物理性质提供新的机会，并由此带来革命性的应用。因此，二维单晶的生产仍将是未来十年的研究重点。
Cite this: Cui, G.; Qi, J.; Liang, Z.; Zeng, F.; Zhang, X.; Xu, X.; Liu, K. Growth of Noncentrosymmetric Two-Dimensional Single Crystals. Precision Chemistry 2024, 2 (7), 330–354. https://doi.org/10.1021/prechem.3c00122.