CN111769201B - 二维半导体组件、光电单元与二维半导体组件的制造方法 - Google Patents

二维半导体组件、光电单元与二维半导体组件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二维半导体组件，包括：二维半导体材料层、超强酸作用层与超强酸溶液；其中，二维半导体材料层是由具半导体特性的过渡金属硫化物材料制成，且超强酸作用层是形成于二维半导体材料层之上，本发明的制造方法以氧化物材料制成超强酸作用层，并接着超强酸溶液应用于超强酸作用层，令超强酸溶液可以通过扩散作用进入超强酸作用层之中，并且，实验结果证实，利用扩散作用令超强酸溶液被包含于所述超强酸作用层之中，这样不仅可以使用超强酸溶液对二维半导体材料层执行化学处理，同时超强酸溶液于二维半导体材料层之上所实现的发光效率增强效果，其亦不会因为二维半导体材料层于进行后续制程步骤时接触水与/或有机溶剂而消失。

Description

二维半导体组件、光电单元与二维半导体组件的制造方法
技术领域
本发明涉及过渡金属硫化物的技术领域，特别是涉及由过渡金属硫化物(Transition-metal dichalcogenides,TMDCs)制成的一种二维半导体组件及其应用。
背景技术
二维过渡金属硫化物具有分子式MX2，其中M为元素周期表中的IVB-VIB族过渡金属，且X为VIA族(chalcogen)之中的硫、硒、碲。单层的二维过渡金属硫化物具有X-M-X的层状结构，层内原子以共价键键结。并且，过渡金属硫化物也可以利用凡德瓦力(van derWaals force)达成层间键结，形成多层的二维过渡金属硫化物。值得特别说明的是，二硫化钼(MoS2)与二硒化钨(WSe2)因具有半导体与可被调控在0.8-2.0eV的能带隙(Directoptical band gap)的特性，是以能够被应用于光伏组件、光检测器、光纤雷射、发光二极管、或穿隧式晶体管之中，以提升其组件效能。
文献一指出，二维过渡金属硫化物的缺陷状态(Defect state)是导致其光致发光(或称荧光)量子效率(Photoluminescence quantum yield)的表现仍有待改善。在此，文献一为：Kim et.al,“Highly Stable Near-Unity Photoluminescence Yield in MonolayerMoS2 by Fluoropolymer Encapsulation and Superacid Treatment”,ACS Nano,2017,11(5),pp.5179-5185。并且，文献一也同时指出以有机超强酸(Organic superacid)对二维过渡金属硫化物进行化学处理可以有效地钝化所述缺陷状态，进而提升二维过渡金属硫化物的荧光量子效率。值得特别说明的是，文献一进一步地指出，若完成有机超强酸的化学处理的二维过渡金属硫化物接着进行后续制程步骤，有机超强酸于所述二维过渡金属硫化物之上实现的增强荧光量子效率，可能会因为水或有机溶剂的影响而消失。
因此，文献一提出一种二维过渡金属硫化物的封装材料，有助于改善前述问题。图1即显示包含有机超强酸与封装材料的二维过渡金属硫化物的示意性立体结构图。如图1所示，二维过渡金属硫化物1’是形成于一基板2’之上，且所述二维过渡金属硫化物1’是包覆于一聚合物封装层3’之中。所述聚合物封装层3’的材料为CYTOP，其为一种非晶含氟聚合物(amorphous fluoropolymers)。值得说明的是，实验结果证实，利用有机超强酸对包覆有二维过渡金属硫化物1’的聚合物封装层3’进行化学处理之后，即使所述二维过渡金属硫化物1’后续被置于含有水或有机溶剂的环境之中，有机超强酸的化学处理于所述二维过渡金属硫化物1’之上实现的增强荧光量子效率，也不会因为水或有机溶剂的影响而消失。
由上述说明可知，利用聚合物封装层3’包覆形成于基板2’之上的二维过渡金属硫化物1’的确有助于保存所述化学处理于所述二维过渡金属硫化物1’之上实现的增强荧光量子效率。然而，吾人必须知道的是，二维过渡金属硫化物目前被应用在固态雷射、光检测器、发光二极管、光伏组件、或高载子迁移率晶体管之中，这些电子组件都是利用半导体制程技术所制成。因此，在实务应用上必须同时考虑所述聚合物封装层3’的高分子材料(例如:CYTOP)是否具备耐高温或耐腐蚀的特性，以及所述聚合物封装层3’的制程步骤是否可以与现有的半导体组件的制造流程相互整合。
熟悉固态雷射、光检测器、发光二极管、光伏组件、与/或高载子迁移率晶体管等半导体组件的设计与制造的电子工程师应该知道，聚合物封装层3’的制程步骤实难以整合于现有的半导体组件的制造流程之中。基于这样的理由，如何开发出可以整合至现有半导体制程之中的包含有机超强酸作用层的二维过渡金属硫化物于是成为本领域普通技术人员的重大课题。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种二维半导体组件、包含所述二维半导体组件的一种光电单元以及用以制得所述二维半导体组件的一种制造方法。所述二维半导体组件是包括：一二维半导体材料层、一超强酸作用层与一超强酸溶液；其中，所述二维半导体材料层是由具半导体特性的过渡金属硫化物材料制成，且所述超强酸作用层是形成于所述二维半导体材料层之上。特别地，本发明的制造方法以氧化物材料制成所述超强酸作用层，并接着超强酸溶液应用于所述超强酸作用层，令所述超强酸溶液可以藉由扩散作用进入所述超强酸作用层之中。并且，实验结果是证实，利用扩散作用令超强酸溶液被包含于所述超强酸作用层之中，这样不仅可以使用超强酸溶液对二维半导体材料层执行化学处理，同时超强酸溶液于所述二维半导体材料层之上所实现的发光效率增强效果，其亦不会因为二维半导体材料层于进行后续制程步骤时接触水与/或有机溶剂而消失。
为了达成上述本发明的主要目的，本案发明人是提供所述二维半导体组件的一实施例，是包括：
一二维半导体材料层；
一超强酸作用层，是形成于所述二维半导体材料层之上；以及
一超强酸溶液，是应用于所述超强酸作用层之上，并通过扩散作用进入所述超强酸作用层之中。
所述的二维半导体组件，其中，其是包含于一有机发光二极管之中。
所述的二维半导体组件，其中，其是应用于一发光二极管或一穿隧式晶体管的制作。
所述的二维半导体组件，其中，其为一光吸收组件，应用于一太阳能电池、一光检测器、或一Q-开关光纤雷射之中。
并且，为了达成上述本发明的主要目的，本案发明人同时提供所述光电单元的一实施例，是包括：
一底部分布式布拉格反射镜；
一二维半导体组件，是设置于所述底部分布式布拉格反射镜之上，并包括：
一二维半导体材料层；
一超强酸作用层，是形成于所述二维半导体材料层之上；及
一超强酸溶液，是应用于所述超强酸作用层之上，并通过扩散作用进入所述超强酸作用层之中；以及
一顶部分布式布拉格反射镜，是置于所述二维半导体组件之上。
所述的光电单元，其中，其为一微共振腔(Micro cavity)，且所述微共振腔单元更包括一缓冲层，所述缓冲层介于所述底部分布式布拉格反射镜与所述二维半导体材料层之间，使得所述缓冲层与所述二维半导体组件的总厚度大于200nm，以满足驻波条件。
所述的二维半导体组件及光电单元中，其中，所述二维半导体材料层的制造材料可为下列任一者：二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、二硒化钨(WSe2)、二碲化钼(MoTe2)、二碲化钨(WTe2)、或二硒化钼(MoSe2)。
所述的二维半导体组件及光电单元中，其中，所述超强酸作用层为厚度范围介于5nm至100nm之间的一氧化物或是一氮化物层，且所述超强酸溶液包括一超强酸溶质与一溶剂。
所述的二维半导体组件及光电单元中，其中，所述超强酸溶质可为下列任一者：双(三氟甲磺酰基)亚胺、三氟甲磺酸、氟磺酸、氟碲酸、魔酸、碳硼烷酸、上述任两者的混合物、或上述任两者以上的混合物；并且，所述溶剂可为下列任一者：二氯甲烷、1,2-二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、1,1,2,2-四氯乙烷、四氯乙烯、四氯化碳、邻二氯苯(1,2-Dichlorobenzene)、或氯苯。
进一步地，本案发明人又提供所述包含二维半导体组件的制造方法的一实施例，是包括以下步骤：
(1)提供一二维半导体材料层；
(2)形成一超强酸作用层于所述二维半导体材料层之上；以及
(3)应用一超强酸溶液至所述超强酸作用层之上，使其通过扩散作用进入所述超强酸作用层之中。
所述的二维半导体组件的制造方法，其中，提供于所述步骤(1)之中的所述二维半导体材料层，其是预先形成于一基板之上，接着再自所述基板之上被转移至一目标物之上。
附图说明
图1显示包含有机超强酸与封装材料的二维过渡金属硫化物的示意性立体结构图；
图2显示本发明的一种二维半导体组件的示意性立体结构图；
图3显示本发明的一种二维半导体组件的制造方法的流程图；
图4显示本发明的二维半导体组件的制程示意图；
图5显示实验数据的统计直方图；
图6显示实验数据的统计直方图；以及
图7A与图7B显示包含本发明的二维半导体组件的一光电单元的制程示意图。
附图标记：
<本发明>
1 二维半导体组件
11 二维半导体材料层
12 超强酸作用层
13 超强酸溶液
S 1-S 3 方法步骤
2 光电单元
20 基板
21 底部分布式布拉格反射镜
22 顶部分布式布拉格反射镜
BF 缓冲层
<公知技术>
1’ 二维过渡金属硫化物
2’ 基板
3’ 聚合物封装层
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
二维半导体组件的基本结构
图2显示本发明的一种二维半导体组件的示意性立体结构图。如图2所示，本发明的二维半导体组件1包括：一二维半导体材料层11、一超强酸作用层12与一超强酸溶液13。所述二维半导体材料层11的制造材料为具有分子式MX2的二维过渡金属硫化物(Transition-metal dichalcogenides,TMDCs)；其中，M为元素周期表中的过渡金属，且X为VIA族之中的硫、硒、碲。单层的二维过渡金属硫化物具有X-M-X的层状结构，层内原子以共价键键结。进一步地，过渡金属硫化物还可以利用凡德瓦力(van der Waals force)达成层间键结，形成多层的二维过渡金属硫化物。值得特别说明的是，二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)与二硒化钨(WSe2)因具有半导体与可被调控在0.8-2.0eV的直接能带隙(Directoptical band gap)的特性，是以此三种材料为所述二维半导体材料层11的较佳制造材料。除此之外，二碲化钼(MoTe2)、二碲化钨(WTe2)、或二硒化钼(MoSe2)也可以做为所述二维半导体材料层11的制造材料。
另一方面，超强酸作用层12是形成于所述二维半导体材料层11之上，且其厚度是介于5nm至100nm。并且，所述超强酸溶液13是应用于所述超强酸作用层12之上，并通过扩散作用进入所述超强酸作用层12之中。此处所称“应用”意旨不限定超强酸溶液13施用至所述超强酸作用层12之上的方式。可以将所述超强酸溶液13通过涂布(coating)、喷涂(spraying)、喷墨印刷(Inkjet printing)等方式直接施用于超强酸作用层12之上。另外，也可以将超强酸作用层12浸泡在所述超强酸溶液13之中，只要是能让超强酸溶液13通过扩散作用进入所述超强酸作用层12之中即可。
所述超强酸作用层12为一氧化物层或是一氮化物层，例如：SiO2、HfO2、TiO2、Al2O3、Si3N4。并且，所述超强酸溶液13则包括一超强酸溶质与一溶剂。其中，所述超强酸溶质可为双(三氟甲磺酰基)亚胺、三氟甲磺酸、氟磺酸、氟碲酸、魔酸、碳硼烷酸、上述任两者的混合物、或上述任两者以上的混合物，且所述溶剂可为下列任一者：二氯甲烷、1,2-二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、1,1,2,2-四氯乙烷、四氯乙烯、四氯化碳、邻二氯苯(1,2-Dichlorobenzene)、或氯苯。
二维半导体组件的制造方法
图3显示本发明的一种二维半导体组件的制造方法的流程图，且图4显示本发明的二维半导体组件的制程示意图。如图3与图4所示，欲获得本发明的二维半导体组件1，于制造方法上必须先执行步骤S1：提供一二维半导体材料层11。此处所称“提供”二维半导体材料层11是指将二维半导体材料层11形成于一基板之上，然后再将成形的二维半导体材料层11自所述基板之上转移至一目标物之上。当然，若制程上允许，也可以直接将二维半导体材料层11成形于所述目标物之上。常见的用以支撑二维半导体材料层11的基板为硅基板或二氧化硅基板，然而本发明并不限定所述基板的种类，其可以是任何常用的硬质基板或软质基板。硬质基板例如是：硒化镓基板、蓝宝石基板、氮化铝基板、尖晶石基板、玻璃基板等，而软质基板则可以是PET基板、PC基板、PI基板、PE基板等常见的聚合物基板。
接着，制造方法是接着执行步骤S2：形成一超强酸作用层12于所述二维半导体材料层11之上。于图4的(a)图中，是利用原子层沉积(Atomic layer deposition,ALD)技术将二氧化硅(SiO2)沉积于所述二维半导体材料层11之上以作为所述超强酸作用层12。最终，制造方法是执行步骤S3：形成应用一超强酸溶液13至所述超强酸作用层12之上，使其通过扩散作用进入所述超强酸作用层12之中。于图4的(b)图中，超强酸：双(三氟甲磺酰基)亚胺(Bis(trifluoromethane)sulfonamide,TFSI)被应用至超强酸作用层12的表面，且其是进一步地通过扩散作用进入所述超强酸作用层12内部(如图4的(c)图所示)。
实验例
为了证实所述超强酸作用层12有助于将超强酸的化学处理于二维半导体材料层11之上实现的增强荧光效率予以保持住，本案发明人完成了相关实验。请参阅下表(1)，实验组别包含控制组1、实验组1、控制组2、与实验组2。
表(1)
Figure GDA0004110672090000081
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图5与图6显示实验数据的统计直方图。于图5与图6之中，Count number指的是样本数，而enhancement factor指的是发光效率增加的倍数(亦即，发光增益)。由图5的实验数据可以轻易地发现，相较于直接以TFSI处理其表面的二维半导体材料层11，本发明的二维半导体组件1的发光增益是显着提升。同时，图6的实验数据亦证实，相较于直接以TFSI处理其表面的二维半导体材料层11，本发明的二维半导体组件1的发光增益是显着提升。
二维半导体元件的应用
实验结果已经证实，利用扩散作用令超强酸溶液13被包含于所述超强酸作用层12之中，不仅可以使用超强酸溶液13对二维半导体材料层11执行化学处理(Chemicaltreatment)，同时超强酸溶液13于所述二维半导体材料层11之上实现的发光效率增强效果，也不会因为二维半导体材料层11于进行后续制程步骤时接触水与/或有机溶剂而消失。并且，前述说明也已经特别指出，成形的二维半导体材料层11会基于不同的应用而被转移至一目标物之上。换句话说，前述的步骤S2与步骤S3亦可以在包含二维半导体材料层11的所述目标物之上实现。图7A与图7B即显示包含本发明的二维半导体组件的一光电单元的制程示意图。如图7A的(a)图中，成形的一缓冲层BF被形成于至一底部分布式布拉格反射镜21之上，且所述底部分布式布拉格反射镜21是由一基板20所支撑。如图7A的(b)图与(c)图以及图7B的(d)图所示，利用前述步骤S1、步骤S2与步骤S3可将本发明所提供的二维半导体材料层11形成于所述缓冲层BF之上。最终，图7B的(e)图显示一顶部分布式布拉格反射镜22被接着置于由二维半导体材料层11、超强酸作用层12与超强酸溶液13组成的本发明的二维半导体组件1之上。熟悉光电组件制作与设计的工程师及普通技术人员应该可以发现，图7所示的光电单元2是一个微共振腔(Micro cavity)。
图7A与图7B显示本发明的二维半导体组件1可以包含于一微共振腔之中，并且，于所述微共振腔单元之中，所述缓冲层BF与所述二维半导体组件1的总厚度大于200nm，以满足驻波条件。再者，必须加以强调的是，所述微共振腔只是本发明的二维半导体组件1于光电组件/单元的一个示范性的应用例，并非用以限制本发明的二维半导体组件1的应用。举例而言，此二维半导体组件1可以整合入现有的有机发光二极管的结构之中，以提升有机发光二极管的发光效率。另一方面，此二维半导体组件1也可以应用于一发光二极管或一穿隧式晶体管(Tunnel field-effect transistor,TFET)的制作。特别说明的是，当二维半导体组件1应用于所述穿隧式晶体管的制作时，所述超强酸作用层12(亦即，氧化物层)可以直接作为TFET的闸极绝缘层。再者，此二维半导体组件1还可以作为一光吸收组件，进而被应用于一太阳能电池、一光检测器、或一Q-开关光纤雷射之中。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本发明的普通技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述公开的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种二维半导体组件，其特征在于，包括：
一二维半导体材料层，其中所述二维半导体材料层是利用选自于由MoS2、WS2、WSe2、MoTe2、WTe2、和MoSe2所组成群组之中的一制造材料制造而成；
一超强酸作用层，是形成于所述二维半导体材料层之上,其中所述超强酸作用层的厚度范围介于5nm至100nm之间,且其制造材料为选自于由SiO2,HfO2,TiO2和Al2O3所组成群组之中的氧化物；以及
一超强酸溶液，是应用于所述超强酸作用层之上，并通过扩散作用进入所述超强酸作用层之中；其中所述超强酸溶液包括一超强酸溶质与一溶剂，所述超强酸溶质包含选自于由双(三氟甲磺酰基)亚胺、三氟甲磺酸、氟磺酸、氟碲酸、魔酸、和碳硼烷酸所组成群组之中的至少一者，且所述溶剂包含选自于由二氯甲烷、1,2-二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、1,1,2,2-四氯乙烷、四氯乙烯、四氯化碳、邻二氯苯、和氯苯所组成群组之中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的二维半导体组件，其特征在于，更包括一基板，用以供所述二维半导体材料层形成于其上。
3.根据权利要求2所述的二维半导体组件，其特征在于，所述基板为一硬质基板或一软质基板。
4.一种光电单元(OEU)，其特征在于，包括：
一底部分布式布拉格反射镜(BBM)；
一二维半导体组件，是设置于所述底部分布式布拉格反射镜(BBM)之上，并包括：
一二维半导体材料层，其中所述二维半导体材料层是利用选自于由MoS2、WS2、WSe2、MoTe2、WTe2、和MoSe2所组成群组之中的一制造材料制造而成；
一超强酸作用层，是形成于所述二维半导体材料层之上,其中所述超强酸作用层的厚度范围介于5nm至100nm之间,且其制造材料为选自于由SiO2,HfO2,TiO2和Al2O3所组成群组之中的的氧化物；及
一超强酸溶液，是应用于所述超强酸作用层之上，并通过扩散作用进入所述超强酸作用层之中；其中，所述超强酸溶液包括一超强酸溶质与一溶剂，所述超强酸溶质包含选自于由双(三氟甲磺酰基)亚胺、三氟甲磺酸、氟磺酸、氟碲酸、魔酸、和碳硼烷酸所组成群组之中的至少一者，且所述溶剂包含选自于由二氯甲烷、1,2-二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、1,1,2,2-四氯乙烷、四氯乙烯、四氯化碳、邻二氯苯(1,2-Dichlorobenzene)、和氯苯所组成群组之中的至少一者；以及
一顶部分布式布拉格反射镜(TBM)，是置于所述二维半导体组件之上。
5.根据权利要求4所述的光电单元，其特征在于，其为一微共振腔单元，且所述微共振腔单元更包括一缓冲层，所述缓冲层介于所述底部分布式布拉格反射镜(BBM)与所述二维半导体材料层之间，使得所述缓冲层与所述二维半导体组件的总厚度大于200nm。
6.一种二维半导体组件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供一二维半导体材料层，其中所述二维半导体材料层是利用选自于由MoS2、WS2、WSe2、MoTe2、WTe2、和MoSe2所组成群组之中的一制造材料制造而成；
(2)形成一超强酸作用层于所述二维半导体材料层之上，其中所述超强酸作用层的厚度范围介于5nm至100nm之间，且其制造材料为选自于由SiO2,HfO2,TiO2和Al2O3所组成群组之中的的氧化物；以及
(3)应用一超强酸溶液至所述超强酸作用层之上，使其通过扩散作用进入所述超强酸作用层之中；其中所述超强酸溶液包括一超强酸溶质与一溶剂，所述超强酸溶质包含选自于由双(三氟甲磺酰基)亚胺、三氟甲磺酸、氟磺酸、氟碲酸、魔酸、和碳硼烷酸所组成群组之中的至少一者，且所述溶剂包含选自于由二氯甲烷、1,2-二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、1,1,2,2-四氯乙烷、四氯乙烯、四氯化碳、邻二氯苯(1,2-Dichlorobenzene)、和氯苯所组成群组之中的至少一者。
7.根据权利要求6所述的二维半导体组件的制造方法，其特征在于，提供于所述步骤(1)之中的所述二维半导体材料层，其是预先形成于一基板之上，接着再自所述基板之上被转移至一目标物之上。
8.一种二维半导体组件，其是包含于一有机发光二极管之中，其特征在于，包括：
一二维半导体材料层，其中所述二维半导体材料层是利用选自于由MoS2、WS2、WSe2、MoTe2、WTe2、和MoSe2所组成群组之中的一制造材料制造而成；
一超强酸作用层，是形成于所述二维半导体材料层之上,其中所述超强酸作用层的厚度范围介于5nm至100nm之间,且其制造材料为选自于由SiO2,HfO2,TiO2和Al2O3所组成群组之中的氧化物；以及
一超强酸溶液，是应用于所述超强酸作用层之上，并通过扩散作用进入所述超强酸作用层之中；其中所述超强酸溶液包括一超强酸溶质与一溶剂，所述超强酸溶质包含选自于由双(三氟甲磺酰基)亚胺、三氟甲磺酸、氟磺酸、氟碲酸、魔酸、和碳硼烷酸所组成群组之中的至少一者，且所述溶剂包含选自于由二氯甲烷、1,2-二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、1,1,2,2-四氯乙烷、四氯乙烯、四氯化碳、邻二氯苯、和氯苯所组成群组之中的至少一者。
9.一种二维半导体组件，其是应用于一发光二极管或一穿隧式晶体管的制作，其特征在于，包括：
一二维半导体材料层，其中所述二维半导体材料层是利用选自于由MoS2、WS2、WSe2、MoTe2、WTe2、和MoSe2所组成群组之中的一制造材料制造而成；
一超强酸作用层，是形成于所述二维半导体材料层之上,其中所述超强酸作用层的厚度范围介于5nm至100nm之间,且其制造材料为选自于由SiO2,HfO2,TiO2和Al2O3所组成群组之中的氧化物；以及
一超强酸溶液，是应用于所述超强酸作用层之上，并通过扩散作用进入所述超强酸作用层之中；其中所述超强酸溶液包括一超强酸溶质与一溶剂，所述超强酸溶质包含选自于由双(三氟甲磺酰基)亚胺、三氟甲磺酸、氟磺酸、氟碲酸、魔酸、和碳硼烷酸所组成群组之中的至少一者，且所述溶剂包含选自于由二氯甲烷、1,2-二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、1,1,2,2-四氯乙烷、四氯乙烯、四氯化碳、邻二氯苯、和氯苯所组成群组之中的至少一者。
10.一种二维半导体组件，其为一光吸收组件，应用于一太阳能电池、一光检测器、或一Q-开关光纤激光之中，其特征在于，包括：
一二维半导体材料层，其中所述二维半导体材料层是利用选自于由MoS2、WS2、WSe2、MoTe2、WTe2、和MoSe2所组成群组之中的一制造材料制造而成；
一超强酸作用层，是形成于所述二维半导体材料层之上,其中所述超强酸作用层的厚度范围介于5nm至100nm之间,且其制造材料为选自于由SiO2,HfO2,TiO2和Al2O3所组成群组之中的氧化物；以及
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