南大-蘇州實(shí)驗(yàn)室在二維半導(dǎo)體領(lǐng)域再獲重大突破

2026年1月30日，南京大學(xué)-蘇州實(shí)驗(yàn)室王欣然教授、南京大學(xué)-蘇州 實(shí)驗(yàn)室李濤濤副教授，東南大學(xué)-蘇州 實(shí)驗(yàn)室王金蘭教授（南大校友）為 論文聯(lián)合通訊作者在《Science》發(fā)表題為“ Kinetic acceleration of MoS2 growth by oxy-metal-organic chemical vapor deposition ”的 研究成果。蘇州實(shí)驗(yàn)室為本文的第一完成單位。 論文第一作者為蘇州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室博士后劉蕾（南京大學(xué)博士）、王玉樹（南京大學(xué)博士）、董瑞康（東南大學(xué)博士）與南京大學(xué)集成電路學(xué)院博士后范東旭。

來(lái)自南大-東南-蘇州實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了全新的氧輔助金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（oxy-MOCVD）技術(shù)，解決了二維半導(dǎo)體量產(chǎn)化制備的動(dòng)力學(xué)瓶頸。

二維半導(dǎo)體被視為突破晶體管微縮瓶頸,實(shí)現(xiàn)后摩爾集成電路跨越式發(fā)展的關(guān)鍵新材料.然而,其產(chǎn)業(yè)化長(zhǎng)期面臨大尺寸單晶制備困難,生長(zhǎng)速度緩慢,雜質(zhì)濃度高等挑戰(zhàn).研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出氧-MOCVD技術(shù),通過(guò)引入氧氣參與前驅(qū)體預(yù)反應(yīng),從化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)源頭加速材料生長(zhǎng),抑制雜質(zhì)引入，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量二維半導(dǎo)體材料的高效，潔凈生長(zhǎng)。

圖：6英寸MoS2單晶表征

該技術(shù)具備極佳的工藝兼容性與可控性，在國(guó)際上首次制備出具有大尺寸晶疇的6英寸二硫化鉬(MoS2)單晶晶圓。晶疇面積相較傳統(tǒng)MOCVD技術(shù)實(shí)現(xiàn)5個(gè)數(shù)量級(jí)以上的跨越，生長(zhǎng)速率提升2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。MoS2場(chǎng)效應(yīng)晶體管室溫電子遷移率平均達(dá)到101.3 cm2.V1.s1，最高達(dá)122.9cm2.V-1.s1，開(kāi)關(guān)比達(dá)109，刷新了產(chǎn)業(yè)化技術(shù)制備的二維半導(dǎo)體性能紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室高質(zhì)量材料與工業(yè)級(jí)規(guī)模化的完美融合。

南京大學(xué)王欣然課題組在《Science》發(fā)文，稀土原子“點(diǎn)石成晶”！

2025年10月23日，南京大學(xué)集成電路學(xué)院教授王欣然、南京大學(xué)集成電路學(xué)院副教授李濤濤、蘇州實(shí)驗(yàn)室研究員丁峰為共同通訊作者在全球頂級(jí)科研期刊《Science》發(fā)表了題為“Robust epitaxy of single-crystal transition-metal dichalcogenides on lanthanum-passivated sapphire”的研究論文。南京大學(xué)為論文第一完成單位。南京大學(xué)博士研究生鄒茜璐為本文第一作者。

南京大學(xué)王欣然教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先突破6英寸二維過(guò)渡金屬硫族化合物半導(dǎo)體（以下簡(jiǎn)稱二維半導(dǎo)體）單晶量產(chǎn)化制備技術(shù)。

編輯、審核：石瑾鵬

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