二维半导体因其原子级厚度和独特的光电特性，被称为下一代光电器件的关键替代材料之一。由于二维半导体通过固态范德华力的结合，单层二维半导体很容易被剥离，并通过垂直堆叠形成人工异质结构。这种二维半导体异质结构不仅可以结合各层二维半导体的激子特性，还可以通过改变固态扭转角度，产生具有转角依赖特性的新型激子态。另一方面，如何控制发光方向对半导体发光器件具有重要意义。一般来说，实现定向发光需要光学谐振和发光介质在近场相互作用，然后将光辐射到远场。然而，由于二维半导体本身缺乏光学谐振，它必须依靠外部光学谐振器进行集成。因此，目前调整激子发射角度的方案主要是基于各种人工纳米光子结构（如纳米天线和光子晶体）和二维半导体集成。虽然这些外部光学谐振器可以增强光与激子之间的相互作用，但介质材料与二维半导体之间的接触界面可能会引入n混合或导致缺陷辅助的非辐射复合物，以抑制激子的发光。此外，集成介质材料会产生强介电屏蔽效果，显著降低固体激子的结合能，进而严重抑制固体激子的发光。

　　针对上述科学问题，中国科学院苏州纳米研究所张兴旺团队提出了创新方案——自藕合光子晶体谐振技术。如图1所示，光子晶体结构通过直接在悬挂的两层WS2/WSE2上构建，一方面完全消除了传统集成中的页面接触问题，另一方面将材料的环境介电常数降到最低(1.0)，有效降低了介电屏蔽效果，提高了激子结合能。同时，原子级光子晶体结构形成的导模谐振也可以提高激子发光的Purcell因素和光提取效率。此外，通过调节激发光能量，可以替代激发特定激子。最后，光子晶体可以根据其固有的角色分散特性，根据激子发光能量在能量和动量空间中选择激子发光。该方法有望应用于研究二维半导体莫尔超晶格中的激子调节。

　　该工作以 Directional sorting of exciton emissions from twisted WS2/WSE2 hetero-bilayers using self-coupled photonic crystal resonances 问题发表在 Science Advances 上面。中国科学院苏州纳米研究所博士后陈玉华是该论文的第一作者，张兴旺是该论文的通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持，以及中国科学院苏州纳米研究所纳米真空互联网实验站的支持（Nano-X）、支持纳米加工平台。