انجمن نانوفناوری ایران نانومقیاس 2423-5628 13 1 2026 06 21 Physics and Technology of Chemical Vapor Deposition (CVD) of Two-Dimensional Heterostructures in Photodetector Applications فیزیک و فناوری رسوب‌دهی بخار شیمیایی (CVD) مواد دوبعدی با ساختارهای ناهمگون در کاربردهای آشکارسازی نوری 618 655 738112 10.22034/ns.2026.2090755.1430 FA محبوبه اسماعیل پور پژوهشکده جامع علوم و فناوری‌های همگرا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0003-1044-0512 علیرضا مشفق استاد ممتاز دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف 0000-0002-8770-1410 یاسر عبدی دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران Journal Article 2026 04 12 In this review article, recent advances in the synthesis and applications of two-dimensional (2D) materials are systematically examined, with a particular emphasis on chemical vapor deposition (CVD) techniques. First, the fundamental growth principles and key parameters governing the CVD process—including temperature, pressure, carrier gas flow rate, precursor type, and substrate characteristics—are discussed in detail. Subsequently, common CVD approaches such as APCVD, LPCVD, PECVD, MOCVD, and LECVD are compared in terms of growth capability, advantages, and inherent limitations. In the following section, strategies for achieving controlled growth of single-crystalline 2D materials are reviewed, along with the influence of critical factors such as grain size, layer number, morphology, crystal orientation, crystal phase, doping, and structural defects on crystallinity and optoelectronic properties. In addition, lateral and vertical heterostructures are highlighted, with particular attention to their role in band engineering and carrier transport modulation.<br><br>Another major part of this review focuses on 2D material-based photodetectors, where the fundamental detection mechanisms—including photoconductive, photovoltaic, photogating, and photothermal effects—are analyzed. Key performance metrics such as responsivity, quantum efficiency, response time, signal-to-noise ratio, and specific detectivity are also evaluated and compared across different device architectures. Finally, the main challenges in this field are discussed, including wafer-scale growth, defect control, infrared photodetection. در این مقاله مروری، پیشرفت‌های اخیر در سنتز و کاربرد مواد دوبعدی با تأکید بر روش رسوب شیمیایی از فاز بخار (CVD) بررسی شده است. ابتدا اصول رشد و پارامترهای کلیدی مؤثر بر فرایند CVD شامل دما، فشار، نرخ جریان گازهای حامل، نوع پیش‌ماده و ویژگی‌های زیرلایه مورد بحث قرار گرفته و سپس روش‌های متداول CVD شامل APCVD، LPCVD، PECVD، MOCVD و LECVD از نظر قابلیت رشد، مزایا و محدودیت‌ها مقایسه شده‌اند.<br><br>در ادامه، راهبردهای دستیابی به رشد کنترل‌شده مواد دوبعدی تک‌بلوری مرور شده و اثر عواملی نظیر اندازه دانه، تعداد لایه‌ها، ریخت‌شناسی، جهت‌گیری کریستالی، فاز کریستالی، آلایش و نقص‌های ساختاری بر کیفیت بلوری و خواص اپتوالکترونیکی بررسی شده است. همچنین، ساختارهای ناهمگون جانبی و عمودی و نقش آن‌ها در مهندسی نوار انرژی و انتقال حامل‌ها مورد توجه قرار گرفته‌اند.<br><br>بخش دیگری از این مقاله به آشکارسازهای نوری مبتنی بر مواد دوبعدی اختصاص دارد که در آن سازوکارهای فوتورسانایی، فوتوولتائیک، فوتوگیت و فوتوترموالکتریک و نیز شاخص‌های عملکردی شامل پاسخ‌دهی، بازده کوانتومی، زمان پاسخ، نسبت سیگنال به نویز و آشکارسازی ویژه بررسی شده‌اند. در پایان، چالش‌های اصلی شامل رشد در مقیاس ویفر، کنترل نقص‌ها و آشکارسازی مادون‌قرمز مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت. https://nanomeghyas.ir/article_738112_abc2020b1997f606400398f4859c5f08.pdf