二维层状材料是近些年兴起的一类新材料，通常其层内以较强的共价键或者离子键结合而成，而层间则是依靠较弱的范德华力堆叠在一起。与石墨烯相比，二维层状半导体材料因其较为理想的带隙结构使它们在微电子及光电子领域具有极大的应用潜力。此外，与传统的Si及III-V族半导体材料相比，层状半导体二维纳米结构具有超薄的厚度，有利于器件的栅极调制，并且有助于器件在纵向方向的高密度集成；此外层状半导体二维纳米结构表面非常光滑、没有化学悬键，这个特征使载流子免于表面粗糙度及陷阱态的影响，从而能够获得较高的载流子迁移率；而且天然的二维结构使其与柔性基底具有很好的兼容性，有望成为理想的柔性器件材料。国家纳米科学中心何军课题组系统地研究了Te及Se基层状材料，如碲化镓（GaTe）超薄纳米片等，获得了一种高性能的光电晶体管器件（ACS Nano,2014,8, 4859-4865。在二维层状结构SnSe生长过程中人为引入催化剂，从而可控地制备一种一维/二维高级次复合结构垂直阵列（Nanotechnology, 2014, 25, 105705）。该成果获得了编辑及审稿人的认可，被选为当期的封面，作为亮点文章报道(featured paper)。

　　近期，何军课题组注意到研究者将注意力主要集中在层状材料的二维纳米结构生长和应用上。然而对于绝大多数的非层状材料的二维纳米结构生长与应用研究几乎没有这方面的报道。类似于层状材料的二维纳米结构，超薄的非层状材料二维纳米结构不仅极有利于场效应管的调制作用，而且与柔性基底具有良好的兼容性。然而相比层状材料的二维结构，非层状材料的二维纳米结构生长具有非常大的挑战。何军课题组开展生长碲（Te）超薄纳米片的研究，将范德华外延生长技术成功地从生长层状材料的二维纳米结构拓展到了非层状材料的二维纳米结构。该文章已被ACS Nano接收发表，Van der Waals Epitaxy and Photoresponse of Hexagonal Tellurium Nanoplates on Flexible Mica Sheets DOI: 10.1021/nn5028104 http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn5028104。使用表面没有悬挂键的氟金云母（mica）为基底，通过化学气相层积法，成功的制备了厚度为仅为30nm，直径可达10μm以上的正六边形Te纳米片。研究表明表面钝化的mica表面对六边形Te纳米结构的生长起到了非常重要的作用。由于mica表面没有悬挂键，Te原子与mica表面原子的相互作用为较弱的范德华力，因此Te吸附原子可以在mica表面快速的移动；同时，由于mica表面缺少悬挂键，Te沉积物不需要与mica的晶格严格匹配；加上合适的生长温度下，侧面的{100}等效面具有比顶部的{001}面具有更高的活性，进而导致了Te吸附原子成核后具有更大的横向生长速度，最终促使了六边形Te纳米片的形成。更进一步，课题组在柔性的mica基底上原位构建了二端电极，成功制备了具有优异柔性的光电探测器件。柔性的光电器件在被折叠100次后，仍然展现出优异的光探测性能。这意味着基于mica基底上的Te六角纳米片有望发展成柔性的可穿戴的光电探测器件。

　　该工作得到了两位审稿人的高度评价，他们认为mica基底上生长六边形的Te纳米片技术极大的拓展了范德华外延生长技术的应用领域，该工作将范德华外延技术从制备层状材料的二维纳米结构拓宽到了制备非层状材料的二维纳米结构，具有非常大的新颖性和重要意义。

　　上述工作得到了国家基础研究计划（973项目）及国家自然科学基金的支持。