通常人们认为，缺陷将会降低半导体材料的性能，比如缺陷往往会降低材料的发光强度，甚至导致荧光淬灭的现象。最近，中美科学家（美方：加州大学伯克利分校材料系吴军桥教授小组，中方：中科院半导体所超晶格国家重点实验室李京波小组）在研究二维过渡金属二硫属化物（如MoS₂和MoSe₂）的发光过程中发现：缺陷可以增强二维材料的发光性能。这一重要的发现将对未来半导体光电器件的设计与制备产生重要的影响。相关成果发表在2013年9月13日的《自然》系列杂志子刊：Scientific Reports 3，2657 (2013)上。 

　　在当前的半导体材料科学和凝聚态物理领域中，二维材料（包括石墨烯）的研究已成为最活跃的前沿。近年来，一类新型的二维原子晶体引起了人们极大的关注，即以MoS₂为代表的过渡金属二硫属化物MX₂（M为过渡金属元素，X为硫族元素）。MX₂的体材料具有层状结构，与石墨类似。许多研究表明，二维MX₂纳米材料，特别是具有半导体性质的MX₂，具有丰富而新颖的物理特性。 

　　由加州大学和超晶格国家重点实验室联合培养的博士后Sefaattin Tongay在半导体所工作近两个月，他利用α粒子辐照和高温退火这两种方法，在单层二维MoS₂和MoSe₂中产生阴离子空位缺陷。在通入氮气或者氧气的情况下，发现比原来更强的激子发光峰。单层二维材料，包括石墨烯，往往有很高的载流子浓度，电荷的库仑屏蔽势很强，因此，不利于电子-空穴对复合发光，这也是目前所发现单层二维材料发光不强的主要原因。通过缺陷的引入，减小了载流子浓度，进一步减小了电荷库仑屏蔽，有利于激子生成，使得辐射复合率提高，从而提高了发光强度。英国物理学会（IOP）旗下的纳米技术网站报道了中美科学家在这一重要领域中取得的进展（相关链接是：http://nanotechweb.org/cws/article/tech/54651）。  

　　自2011年以来，美国加州大学伯克利分校吴军桥教授与半导体所李京波小组在二维材料领域开始了持续的合作研究，已经取得了重要的阶段性成果，并且共同发表了一系列论文。例如：系统地研究了二维半导体的分子吸附和激子的相互作用(Nano Lett.13, 2831 (2013))，点缺陷和激子的相互作用(Sci. Rep.3, 2657(2013))，二维材料的热效应(Nano Lett.12, 5576 (2012))，石墨烯的稳定掺杂(Carbon, 57, 507 (2013))，二维半导体的异质结(Appl. Phys. Lett. 102, 012111 (2013))与合金 (J. Appl. Phys. 113, 143703 (2013))的计算，以及二维半导体的Raman效应(Phys. Rev. B. 87, 165409 (2013))，等等。