如诺贝尔物理学奖得主Kroemer所言，“界面即器件”，目前各种半导体器件大体都与界面结构和特性相关。单层过渡金属硫族化合物、石墨烯、六方氮化硼(hBN)等是二维范德瓦尔斯材料家族中的重要组成部分。如果能够把不同的二维材料堆砌起来，就可以构造原子尺度的异质结，从而设计并优化不同的器件功能。由于层状材料之间是相对弱的范德瓦尔斯作用，层状材料的异质外延生长与常规半导体异质外延有显著差异，尤其体现在放松对晶格匹配的要求上。因此，原则上可以利用外延生长的方法灵活地设计并生长新颖的二维异质体系。

　　该研究团队与美国德克萨斯大学奥斯丁分校教授施至刚研究组合作，使用分子束外延方法，首次成功制备了MoSe₂/hBN/Ru(0001)异质结，如图2所示。进一步研究发现，生长在hBN/Ru(0001)上的MoSe₂准粒子能隙比生长在石墨烯或者石墨上的MoSe₂的能隙小0.25 eV，源于强耦合的hBN/Ru(0001)衬底提供的静电屏蔽效应。此外MoSe₂的电子结构和功函数存在周期性的调制，调制幅度为0.13 eV。调制周期与hBN在Ru(0001)衬底的摩尔条纹周期以及相应的hBN功函数调制周期完全一致，表明这是纯静电效应。这一工作对于拓展二维范德瓦尔斯异质体系并调控其物性具有重要意义。该研究成果发表在《自然-通讯》上（Nature Commun. 7, 13843 (2016)），博士生张强为文章第一作者。

　　上述研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、教育部以及量子信息与量子科技前沿协同创新中心的资助。