宋延林课题组于中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室，在二维原子级薄材料的合成与图案化器件领域取得了系列突破性进展。这些成就包括了二维MXene与纳米晶复合材料的研究，以及基于交替堆叠微电极的湿度传感微型超级电容器的研发。这些工作展示了他们在材料科学与技术领域中的卓越贡献和创新实力。
近期，中国科学院化学研究所携手清华大学及美国加州大学，联合提出了一项革新性的界面捕获效应沉积技术，此策略采用低沸点水性超分散二维材料墨水，实现直接书写式二维半导体薄膜阵列的精准打印，无需额外添加表面活性剂。通过这一方法，研究人员首先对剥离得到的2H-MoS2纳米片进行分级离心处理，从而获得厚度主要为双层且分布狭窄的精选纳米片；紧接着构建了表面张力与组分比之间的三溶剂相图，以此确定最适宜的油墨溶剂。
利用此技术，研究人员能够印刷出超薄、均匀排列的MoS2纳米片图案，其平均厚度约3nm，并成功抑制了常见的咖啡环效应和空隙率问题。整个过程中，商用石墨烯被用作电极材料，制得的晶体管在室温条件下展现出卓越性能：迁移率为6.7 cm2·V-1·s-1，开关比高达2×106，这一表现超越了先前已知的印刷MoS2薄膜晶体管水平。基于此技术的成功应用，科研团队进而成功构建了一组高密度印刷晶体管阵列。
该界面捕获效应沉积策略不仅限于2H-MoS2，同样适用于其他二维材料如NbSe2、Bi2Se3及黑磷，为批量生产高质量的二维材料电子器件提供了前所未有的可能性和创新路径。此突破性成果有望推动二维材料在微纳电子学领域的发展，并促进相关技术的实际应用。
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化学研究所及其合作伙伴创新性地提出了一个崭新的方法论，旨在直接撰写并生成性能卓越的原子层厚度二维半导体薄膜。这一突破性策略极大地推动了材料科学领域的技术前沿，为相关领域的发展注入了强大的动力与活力。通过这一开创性的途径，科研团队成功实现了对半导体材料微观结构的高度控制和优化，不仅提升了薄膜的物理特性和电学性能，还促进了更广泛的应用探索，包括但不限于电子器件、光电器件以及未来技术中的潜在应用。
这项研究工作不仅展示了在原子尺度上精准构建复杂半导体材料的可能性，而且还为解决当前半导体技术面临的挑战提供了新的视角。通过直接写入方法生成高性能的二维薄膜，科学家们能够进一步推动量子计算、柔性电子和可穿戴设备等尖端科技的发展，同时为能源转换与存储、生物传感等领域开辟了新机遇。
总之，化学研究所的发展策略不仅标志着科学探索的一个重要里程碑，而且有望加速推动全球技术进步的步伐，对提升人类社会的科技创新能力具有深远的影响。
