近日，四川师范大学物理与电子工程学院硕士研究生何昊阳与导师祝建琦副研究员，在国际知名学术期刊《ACS Applied Nano Materials》（中科院2区期刊）上发表了题为“Plasma-Engineered Monolayer MoS2 Films for Ultra-Sensitive Molecular Detection”的研究论文。该论文以四川师范大学为第一单位，何昊阳为第一作者，祝建琦副研究员为通讯作者。

表面增强拉曼光谱（SERS）技术作为一种快速发展的分析技术，能为目标分子提供独特的特征信号，具有高灵敏度检测能力和广泛的实际应用潜力。半导体材料如石墨烯、六方氮化硼、氮化钼和二硫化钼（MoS₂）等已被有效地制备并用于SERS衬底。其中，MoS₂具有强大的吸附能力、显著的比表面积、可调的结构和电荷激活的边缘等优异性能。然而，与贵金属相比，MoS₂的SERS活性依然较低，这限制了其在化学和生物传感等领域的应用。作者团队报道了一种利用氮等离子体在单层 MoS₂薄膜中引入空位缺陷以显著提高SERS活性的途径。实验结果表明，经氮等离子体处理的MoS₂在SERS中表现出高化学增强，对罗丹明6G（R6G）探针分子的检测限约为10⁻¹⁰ M，增强因子高达2.29 × 10⁵。此外，激活的 MoS₂衬底还表现出优异的均匀性和可重复性。理论计算表明，硫空位的产生有利于二硫化钼衬底与探针分子之间的电荷转移。这项研究不仅为二维半导体基底与探针分子在 SERS 中的传导机制提供了新的理解，还促进了基于二维半导体的分子检测的应用。该研究成果已于2024年9月在ACS Applied Nano Materials 7, 23196−23204 (2024)上发表。

图1 通过氮等离子体处理实现单层二硫化钼薄膜的超灵敏分子检测

初审：朱培培

复审：闫从华

终审：刘恒新