为了进一步缩小电子设备并降低能耗，半导体行业对使用2-D材料感兴趣，但是制造商需要一种快速准确的方法来检测这些材料中的缺陷，以确定该材料是否适合用于设备制造。现在，一组研究人员已经开发出一种可以快速灵敏地表征二维材料中缺陷的技术。

二维材料在原子上很薄，最著名的是石墨烯，即单原子厚的碳原子层。

宾夕法尼亚州立大学凡尔纳·M·威拉曼物理学教授毛里西奥·特罗纳斯（Mauricio Terrones）说：“人们一直努力地制造出没有缺陷的二维材料。” “这是最终目标。我们希望在具有至少可接受数量的缺陷的四英寸晶圆上使用二维材料，但是您希望快速评估它。”

研究人员代表宾夕法尼亚州立大学，东北大学，莱斯大学和巴西米纳斯吉拉斯州联邦大学，解决方案是将激光与二次谐波结合使用，这种现象是材料上的光频率反射到是

原始频率的两倍。他们增加了暗场成像技术，该技术可以过滤掉多余的光线，从而使缺陷得以透出。根据研究人员的说法，这是首次使用暗场成像的情况，它提供的亮度是标准明场成像方法的三倍，可以看到以前看不见的缺陷类型。

“由于二维不同材料晶粒之间的干扰效应，通常使用的明亮场二次谐波产生的缺陷的定位和识别受到限制，”《纳米快报》（Nano Letters）最新论文的资深作者，Leadro Mallard说。米纳斯吉拉斯州联邦大学。“在这项工作中，我们已经证明，通过使用暗场SHG，我们可以消除干扰效应并揭示半导体二维材料的晶界和边缘。这种新颖的技术具有良好的空间分辨率，可以成像大面积的样品，用于监视工业规模生产的材料的质量。”

宾州州立大学物理，材料科学与工程学和化学专业的杰出教授Vincent H. Crespi补充说：“晶体是由原子构成的，因此晶体中的缺陷（原子放错了地方）也具有原子大小。

Crespi说：“通常需要使用电子束进行显微镜检查的功能强大，价格昂贵且缓慢的实验探针，以辨别材料中的此类精细细节。” “在这里，我们使用一种快速且易于使用的光学方法，仅提取源自缺陷本身的信号，以快速可靠地找出如何将二维材料从以不同方式定向的晶粒中缝合在一起。”

另一位合著者将该技术与在充满零的页面上找到特定零进行了比较。

宾州州立大学材料研究所助理研究员王元喜说：“在暗视野中，所有零都被隐藏了，因此只有有缺陷的零才突出。”

在半导体工业中希望有它们在电子器件中使用之前检查很可能会在传感器被用来在生产线上的缺陷，但2-d材料的能力，根据Terrones。由于二维材料具有柔韧性并且可以整合到很小的空间中，因此它们是智能手表或智能手机以及众多其他需要小型，柔性传感器的地方的多个传感器的理想选择。

前作者布鲁诺·卡瓦略（Bruno Carvalho）说：“下一步将是改进实验装置，以绘制零维缺陷（例如原子空位），并将其扩展到具有不同电子和结构特性的其他二维材料。”Terrones小组的访问学者，