二硫化钼单层厚度即是它最大的优势也是最大的挑战。

二硫化钼的超薄结构强度高、重量轻、柔韧性好，这些特性使其适用于很多应用领域，如高性能挠性电子。不过此超薄半导体材料与光的相互作用微弱，限制了这一材料在发光和光吸收应用领域的发展。

“问题是这些材料只有单层厚，” Koray Aydin说，他是麦考密克工程学院（McCormick School of Engineering）电子工程和计算机科学助理教授。“所以用于发光或吸收光的材料数量有限。为了让这些材料具有光电子学实际应用价值，我们需要增强它们与光的相互作用。”

Aydin及其团队通过结合纳米技术、材料科学和等离子学技术解决了这一问题。他们团队设计并制作了一系列银纳米盘，将它们安装排列在一片二硫化钼上。他们不仅发现纳米盘可以增强二硫化钼的发光性，同时也确定了最为有效的纳米盘直径为130nm。

“我们已经知道这些等离子纳米结构能够吸收和捕捉住少量的光，” Aydin实验室中的博士后研究生Serkan Butun说道。“现在我们证明了将银纳米盘置于该材料之上会使该材料的发光性能提高12倍。”

使用纳米结构——而不是连续膜覆盖二硫化钼——可以使得材料保留其挠性特征和固有的机械性能。

该研究得到了西北大学材料研究科学与工程中心（Northwestern’s Materials Research Science and Engineering Center）以及可持续性和能源研究所（the Institute for Sustainability and Energy at Northwestern）的支持。亚利桑那州立大学（Arizona State Univ.）材料科学和工程助理教授Sefaatiin Tongay提供了研究所需的大面积单层二硫化钼材料。

增强了其发光性能后，二硫化钼就可以作为发光二极光的一种优良备选材料。该研究团队的下一个目标就是采用同样方法增强这一材料的光吸收性能，使其成为太阳能电池和光电探测器应用领域的优良材料。

“这是一个巨大的进步，但研究之路还长着呢，” Aydin说。“可能还有很多方法可以增强材料的发光性，不过目前我们已经成功证明极薄材料的发光性是可以人为加强的。”

新材料在线编译整理——翻译：刘磊