科学家再次突破了人类对二维材料的掌控力，做出 1.81eV 到 1.42eV 之间的二维二硫化钼（MoS2）。
对材料学家来说，调整材料性质以符合应用所需是一重要任务，从巨观的机械性质到微观的纳米结构，都是关注的焦点。能隙（Band gap）是材料的诸多重要性质之一，决定该材料发光以及吸收光子的能量大小。通常来说一旦材料组成固定，其能隙也就固定，不太具有调控的余地。
三五族材料的组成原子很多，调控的自由度很大，但并不是所有物质皆是如此。面对二硫化钼（MoS2）这种原子比例固定的化合物又要怎么办呢？
二硫化钼是二维材料，跟石墨烯类似，只有薄薄几层原子，根据组成的层数及结构不同，会产生不同性质。其中，1T 结构为金属性，2H 结构为半导体（至于 1T、2H 实际上是什么结构本文不多做解释）。1T 结构并无能隙，能带图如同金属一般；2H 结构像半导体一样具有能隙、导带（Conduction band）及价带（Valence Band），其能隙为 1.81eV。 1T 及 2H 两者差异在于原子排列的方式不同，虽然他们都是二硫化钼，但有不同性质。
但即便如此，1T 跟 2H 两种结构也只有两种性质，谈何调控？
加州大学圣塔芭芭拉分校（University of California - Santa Barbara） 电机系（Department of Electrical and Computer Engineering） Kaustav Banerjee 教授研发出一种精准调控二硫化钼能隙的方法。他们以具半导体的 2H 结构作为基底，在 2H 结构上制作做出具有周期性的纳米 1T 结构，这些没有能隙的 1T 结构规律的散布在 2H 基底上就像一个个位能井（Quantum well）。借由控制 1T 在 2H 中的分布及大小，便可以做出能隙在 1.81eV 到 1.42eV 之间的二维二硫化钼。这项研究成果被发表于 Scientific Reports。
这些 1T 结构们是利用聚焦电子束（focused electron beam） 打在 2H 结构上形成，现行技术可以精准控制聚焦电子束的位置，让 1T 结构之间的间距只有数纳米，并具有周期性，而非散乱排列，以确保能隙大小。这是科学家首次在二维材料上做出如此精准且具规模的纳米结构，每一个1T结构就像个量子点（Quantum dot）
论文作者 Xuejun Xie 表示：“我们的方法克服了以往制作这类结构的随机性及准确度，我们精准的调控了材料的能隙以符合应用面的需求。”“这是个新的制作材料方式（利用聚焦电子束让二维材料产生相变化），其应用面非常广，包括量子计算及通讯（quantum computing and communication）。这些结构互相之间距离非常小，因此电子之间会互相影响，这是实现量子计算的重要关键。”
Banerjee 教授说：“聚焦电子束的大小可以决定量子点的大小，一旦能做到这点，便可以控制二维材料的能隙。你说你要能隙 1.5eV 我就给 你1.5eV；你要 1.6eV 我一样可以给你。”
原始论文：Xie， Xuejun， Jiahao Kang， Wei Cao， Jae Hwan Chu， Yongji Gong， Pulickel M. Ajayan， and Kaustav Banerjee. "Designing artificial 2D crystals with site and size controlled quantum dots." Scientific Reports 7 （2017）.
