12英寸二维半导体晶圆的批量制备完成

最近，《科学通报》在线发表了一项研究成果，由刘开辉教授和王恩哥院士领导的团队以及张广宇研究员的团队联合完成。该研究提出了一种名为模块化局域元素供应生长技术的方法，成功实现了大规模制备半导体性二维过渡金属硫族化合物晶圆。通过这种技术，晶圆尺寸从2英寸扩展到与现代半导体工艺兼容的12英寸，这有望推动二维半导体材料从实验研究向产业应用的过渡，并为新一代高性能半导体技术的发展奠定材料基础。

二维半导体是一类新兴的半导体材料，其中以单层过渡金属硫族化合物最具代表性，具有优异的物理化学特性。与传统半导体的发展路径相似，晶圆材料是促进二维半导体技术产业化的基础。如何实现批量、大尺寸、低成本的制备一直是一个迫切需要解决的科学问题。

研究人员针对扩大二维半导体晶圆尺寸和批量制备的核心科学问题，提出了一种全新的模块化局域元素供应生长策略，成功实现了最大尺寸为12英寸的二维半导体晶圆的批量制备。

为了解决批量制备的挑战，研究人员设计了一个创新的方法，在单层过渡金属硫族化合物的制备过程中，将多种前驱体与生长衬底以"面对面"的方式组装成一个生长模块。通过精确比例的局域供应过渡金属元素和硫族元素到生长衬底上，实现了高质量的单层过渡金属硫族化合物晶圆制备。多个生长模块可以纵向堆叠形成阵列结构，实现多种尺寸的晶圆薄膜低成本批量制备。

该研究成果提供了一种全新的技术方案，用于实现大尺寸、规模化制备二维半导体晶圆，有望促进二维半导体材料在产业应用方面的发展。

编辑：黄飞