飞秒激光加工NbOI₂纳米沟槽

槽宽仅14.5纳米

在二维多层NbOI2中直接加工出单晶保持的超细纳米沟槽阵列，边缘为非晶Nb2O5，形成丰富异质结。

Guan, Yanchao · 丁烨 · 方宇强 · 李精一 · Wang, Rui · 郝娟媛 · 谢晖 · 徐成彦 · 甄良 · 李洋 · 杨立军

Nature Communications 2025

参数信息

沟槽宽度

14.5 nm

非晶边缘宽度

3.2 nm

NO2响应时间

5.1 s

技术优势

突破衍射极限

远场光路即可实现14.5 nm沟槽，无需近场探针或电子束，设备简单且可在大气环境中加工。

保持单晶

沟槽区域保持明确的单晶NbOI2，只有边缘3.2 nm非晶化，晶体结构未被破坏，有利于器件性能。

响应快

大量NbOI2-Nb2O5异质结使NO2传感器响应时间仅5.1 s，适合快速检测。

应用场景

• 纳米光刻：远场激光在空气中直写超分辨图形，替代电子束光刻的真空与高成本。
• 气体传感：异质结界面对NO2响应快至5.1 s，免去贵金属催化或高温加热。
• 二维材料器件：在二维材料上直接刻出器件级纳米结构，且保持单晶，提升载流子输运。
• 范德华异质结：激光诱导NbOI2边缘氧化为Nb2O5，自发形成范德华异质结，无需转移堆叠。