张正伟，理学博士。现为何军教授（中南大学副校长）团队成员，湖南省纳米光子学与器件重点实验室成员。2020年毕业于湖南大学，师从著名材料学家段镶锋教授和“长江学者”段曦东教授。研究领域为半导体材料与器件设计制造，主要开展低维半导体材料晶圆级制造、异质外延、电子器件与特性研究。2021年加入中南大学，建立二维半导体可控制造与器件课题组，课题组网址：https://www.x-mol.com/groups/zwzhang，当前，在新型高迁移率二维半导体材料的精准合成、关键界面调控、化学气相制备装备研制和新型器件应用方面取得了一系列进展。目前担任Frontiers in Materials、Crystal期刊客座编辑，以及作为Nature Nanotechnology、International Journal of Extreme Manufacturing等期刊审稿人。

                                                 2021年，国际半导体联盟发布的“国际半导体技术路线图”

研究背景：硅打开了半导体材料的全新世界，使得半导体元器件可以微缩至纳米级，这种微型化依然还在逐年进步。半导体元器件变得越来越小的同时，也在变得越来越智能与强大，推动人类向更加发达的智能化时代前进。但是基于硅的半导体面临巨大考验，一直以来，微芯片的计算能力都在以每两年翻一番的速度前进着（摩尔定律（Moore's Law）），但这个运行了数十年的定律一直在放缓，并且极有可能在近年被终结。目前，全球半导体行业正在寻找大力寻找其他可以取代硅的高性能半导体材料。

新兴的二维材料具有极其卓越的性能以及天然的极限尺寸（<1nm），成为极为重要的半导体候选材料。国际半导体联盟在“2021国际半导体技术路线图”（ITRS）中明确指出，“在众多的解决方案中，使用二维材料看起来是非常有前途的”。截至目前，二维材料已经发展成为一个包含大量不同性质、不同组分的材料体系。例如，超导体、金属、半金属、半导体、绝缘体、拓扑绝缘体等都已经在二维材料中被发现。二维材料具有成为未来半导体领域超级材料的巨大潜质。

                                                      课题组研究路线“材料---物性---器件---应用”

课题组的研究重点是新型二维材料制造与电子学特性。主要的研究目标是面向微电子以及微纳光学制造原子级尺寸的纳米材料，设计制造全新的二维材料结构以及晶圆级尺寸二维晶体材料并实现应用，研究原子搭建过程中物理与化学过程与机制，相关的微纳力学和光谱学研究，大力开展二维材料的电子学应用，扩展二维新材料和新结构在场效应晶体管，光电子传感器，量子器件以及集成式电路方面的应用。

当前课题组在Science、Nature Nanotech.、 ACS nano、National Science Review等国际知名期刊上发表学术论文三十余篇，研究工作多次被相关媒体作为亮点报导，研究成果获得“2017年中国电子科技十大进展”、“中国材料研究学会一等奖”等荣誉。课题组与加州大学洛杉矶分校、沙特国王科技大学、北京大学、国防科技大学、湖南大学、南方科技大学、长沙理工大学、南京工业大学等国内外知名高校均有良好的合作关系。我们期待能开拓二维材料的全新领域，为理解该体系提供新的思路，并发掘新兴的应用领域。欢迎有志于在半导体领域作出成绩的同学加入实验室，一起努力，共同进步！课题组将尽全力协助（生活，科研，以及其他方面）取得成绩！课题组拥有团结共进的良好氛围，将助力每一位成员在科学的世界中找到乐趣与理想。

项目支持：1. 国家自然科学基金青年项目，2024.01-2025.12，（主持）；

                 2. 中南大学特聘教授启动项目，2021.06-2026.06，（主持）；

                 3. 湖南省自然科学优秀青年基金，2023.01-2024.12，（主持）；

                 4. 长沙市自然科学基金项目，2022.01-2024.01，（主持）；

                 5. 国家自然科学基金青年项目，2020.01-2022.12，（参与）；

                 6. 国家自然科学基金面上项目，2020.01-2023.12，（参与）。

谷歌学术主页：https://scholar.google.co.kr/citations?user=jUnhs08AAAAJ&hl=en&oi=ao

代表性论文：

[1] Zhang, Z, Duan, X, et al. Robust epitaxial growth of two-dimensional heterostructures, multiheterostructures, and superlattices. Science, 2017, 357(6353): 788-792. 

[2] Zhang, Z,  Duan, X, et al. Endoepitaxial growth of monolayer mosaic heterostructures. Nature Nanotechnology, 2022, https://doi.org/10.1038/s41565-022-01106-3

[3] Zhang, Z, Duan, X,  et al. Ultrafast growth of large single crystals of monolayer WS₂ and WSe₂. Natl. Sci. Rev. 2020, 7 (4), 737-744.

[4] Zhang, Z, Duan, X,  et al. Highly selective synthesis of monolayer or bilayer WSe₂ single crystals by pre-annealing the solid precursor. Chem. Mater. 2021, 33, 4, 1307-1313

[5]Wang D, Zhang Z, et al. Few-Layer WS₂–WSe₂ Lateral Heterostructures: Influence of the Gas Precursor Selenium/Tungsten Ratio on the Number of Layers. ACS nano, 2021. (并列一作)

[6] Chen, P, Zhang, Z, Duan, X, et al. Chemical synthesis of two-dimensional atomic crystals, heterostructures and superlattices. Chem. Soc. Rev., 2018, 47(9): 3129-3151.

[7] Li, J,...Zhang, Z.....Duan, X, et al. General synthesis of two-dimensional van der Waals heterostructure arrays. Nature, 2020, 579 (7799), 368-374.

[8] Zhao B,...Zhang, Z.....Duan, X, et al. High-order superlattices by rolling up van der Waals heterostructures. Nature, 2021, 591(7850): 385-390.

[9] Li, B,...Zhang, Z.....Duan, X, et al. Van der Waals epitaxial growth of air-stable CrSe₂ nanosheets with thickness-tunable magnetic order. Nature Materials, 2021, 20(6): 818-825.