為了進一步縮小電子設備并降低能耗，半導體行業(yè)對使用2-D材料感興趣，但是制造商需要一種快速準確的方法來檢測這些材料中的缺陷，以確定該材料是否適合用于設備制造。現(xiàn)在，一組研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種可以快速靈敏地表征二維材料中缺陷的技術。

二維材料在原子上很薄，最著名的是石墨烯，即單原子厚的碳原子層。

賓夕法尼亞州立大學凡爾納·M·威拉曼物理學教授毛里西奧·特羅納斯（Mauricio Terrones）說：“人們一直努力地制造出沒有缺陷的二維材料�！� “這是最終目標。我們希望在具有至少可接受數(shù)量的缺陷的四英寸晶圓上使用二維材料，但是您希望快速評估它�！�

研究人員代表賓夕法尼亞州立大學，東北大學，萊斯大學和巴西米納斯吉拉斯州聯(lián)邦大學，解決方案是將激光與二次諧波結合使用，這種現(xiàn)象是材料上的光頻率反射到是

原始頻率的兩倍。他們增加了暗場成像技術，該技術可以過濾掉多余的光線，從而使缺陷得以透出。根據(jù)研究人員的說法，這是首次使用暗場成像的情況，它提供的亮度是標準明場成像方法的三倍，可以看到以前看不見的缺陷類型。

“由于二維不同材料晶粒之間的干擾效應，通常使用的明亮場二次諧波產(chǎn)生的缺陷的定位和識別受到限制，”《納米快報》（Nano Letters）最新論文的資深作者，Leadro Mallard說。米納斯吉拉斯州聯(lián)邦大學�！霸谶@項工作中，我們已經(jīng)證明，通過使用暗場SHG，我們可以消除干擾效應并揭示半導體二維材料的晶界和邊緣。這種新穎的技術具有良好的空間分辨率，可以成像大面積的樣品，用于監(jiān)視工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的材料的質量。”

賓州州立大學物理，材料科學與工程學和化學專業(yè)的杰出教授Vincent H. Crespi補充說：“晶體是由原子構成的，因此晶體中的缺陷（原子放錯了地方）也具有原子大小。

Crespi說：“通常需要使用電子束進行顯微鏡檢查的功能強大，價格昂貴且緩慢的實驗探針，以辨別材料中的此類精細細節(jié)。” “在這里，我們使用一種快速且易于使用的光學方法，僅提取源自缺陷本身的信號，以快速可靠地找出如何將二維材料從以不同方式定向的晶粒中縫合在一起�！�

另一位合著者將該技術與在充滿零的頁面上找到特定零進行了比較。

賓州州立大學材料研究所助理研究員王元喜說：“在暗視野中，所有零都被隱藏了，因此只有有缺陷的零才突出�！�

在半導體工業(yè)中希望有它們在電子器件中使用之前檢查很可能會在傳感器被用來在生產(chǎn)線上的缺陷，但2-d材料的能力，根據(jù)Terrones。由于二維材料具有柔韌性并且可以整合到很小的空間中，因此它們是智能手表或智能手機以及眾多其他需要小型，柔性傳感器的地方的多個傳感器的理想選擇。

前作者布魯諾·卡瓦略（Bruno Carvalho）說：“下一步將是改進實驗裝置，以繪制零維缺陷（例如原子空位），并將其擴展到具有不同電子和結構特性的其他二維材料。”Terrones小組的訪問學者，