斯科尔科沃科技学院的研究人员与来自德国慕尼黑路德维希-马克西米利安大学、中国南京大学及日本国立材料科学研究所的科研人员合作，开发出一种能够以精确可控方式将有机分子沉积在二维半导体表面的新方法。这项成果为制造纳米级电子与光电器件提供了新的技术思路，相关研究已发表在学术期刊《小型方法》上。

该技术以自组装的DNA折纸纳米结构为基础，将有机染料分子按预先设计的图案沉积在如二硫化钼等二维半导体材料表面。这种方法旨在应对当前纳米尺度图案化制造中的精度挑战，为在原子级薄材料上构建明确的功能性路径提供了一种可行方案。

斯科尔科沃科技学院物理系助理教授、该研究的共同作者伊琳娜·马丁年科表示：“在二维半导体薄片上创建‘地形’以引导激子沿优选路径传导，有两种基本方法：要么引入某种缺陷来改变材料最初均匀的结构，但这目前还无法以纳米级的精度实现;要么在单层上沉积有机分子，但到目前为止，这种方法还无法控制，而且由此产生的图案的随机性限制了器件的效率。”

研究团队通过设计尺寸约100纳米的DNA纳米结构，并在预定位置负载染料分子，成功实现了在二硫化钼单层上的图案化沉积。实验证实，沉积后的染料分子与二维半导体之间发生了Förster共振能量转移，从而在纳米尺度调控了材料的光学特性。

该研究的作者之一、斯科尔科沃科技学院物理学副教授安瓦尔·拜穆拉托夫指出：“我们的实验表明，首先，DNA折纸染料结构确实能够正确组装;其次，染料分子和二硫化钼单层确实表现出了Förster共振能量转移现象。正是这种特性使得两种材料之间能够进行能量交换，从而可以通过沉积图案在纳米尺度上对半导体的特性进行结构化。”

研究团队下一步计划利用这项图案化技术开发具体的纳米电子与纳米光子器件。这类基于DNA折纸的混合材料有望应用于光学计算、量子模拟及光探测等领域的紧凑型高性能设备中。

出版详情：作者：Shen Zhao等人，标题：《利用DNA折纸技术实现二维材料的光激发能量转移图案化》，发表于：Small Methods(2025)。期刊信息：小型方法