傳統的三維半導體材料表面存在大量的懸掛鍵，可通過捕獲和散射等方式影響和限制自由載流子的運動，因此，表面態的設計、制造和優化是提高三維半導體器件性能的關鍵因素。類似于三維半導體材料的表面態，單層二維材料（如二硫化鉬和石墨烯）在邊界原子的終止和重建可以產生邊界態，這使二維材料產生較多獨特的現象，并得到廣泛應用。
中國科學院院士、中科院微電子研究所微電子器件與集成技術重點實驗室研究員劉明，研究員李泠帶領的科研團隊，與中科院物理研究所、北京理工大學、美國加州大學洛杉磯分校合作，對單層MoS2/WSe2晶體管進行器件測試、掃描隧道顯微鏡實驗觀測和第一性原理計算，發現二維材料的邊界態是控制器件亞閾值特性及影響器件遷移率的關鍵因素，并首次提出這種邊界態是拉廷格液體的物理本質。該科學發現對于研究器件性能優化和低功耗應用具有一定意義。
相關研究成果以Possible Luttinger liquid behavior of edge transport in monolayer transition metal dichalcogenide crystals為題，發表在Nature Communications上。微電子所博士后楊冠華和物理所邵巖博士為論文第一作者，劉明、李泠，北京理工大學教授王業亮、美國加州大學洛杉磯分校教授段鑲鋒為論文共同通訊作者。
研究工作得到國家自然科學基金委、科技部、中科院等的資助。
圖a.二維材料邊界電導比例與溫度、柵壓關系。圖b.I/T1+α與qV/kBT關系。圖c.STS能譜
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