近日,《科學通報》以《模塊化局域元素供應技術批量制備12英寸過渡金屬硫族化合物》為題,在線發(fā)表了松山湖材料實驗室/北京大學教授劉開輝、中國科學院院士王恩哥團隊,松山湖材料實驗室/中國科學院物理研究所研究員張廣宇團隊及合作者最新研究成果。
該研究提出模塊化局域元素供應生長技術,成功實現(xiàn)了半導體性二維過渡金屬硫族化合物晶圓批量化高效制備,晶圓尺寸可從2英寸擴展至與現(xiàn)代半導體工藝兼容的12英寸,有望推動二維半導體材料由實驗研究向產(chǎn)業(yè)應用過渡,為新一代高性能半導體技術發(fā)展奠定了材料基礎。
二維半導體是一種新興半導體材料,具有優(yōu)異的物理化學性質,以單層過渡金屬硫族化合物為代表。與傳統(tǒng)半導體發(fā)展路線類似,晶圓材料是推動二維半導體技術邁向產(chǎn)業(yè)化的根基。如何實現(xiàn)批量化、大尺寸、低成本制備二維半導體晶圓是亟待解決的科學問題。
針對二維半導體晶圓的尺寸放大與批量制備核心科學問題,研究人員提出了一種全新的模塊化局域元素供應生長策略,實現(xiàn)了二維半導體最大到12英寸晶圓的批量化制備。
為了解決批量化制備的難題,研究人員在單層過渡金屬硫族化合物制備過程中,實驗設計將所需的多種前驅體與生長襯底以“面對面”模式組裝構成單個生長模塊。過渡金屬元素與硫族元素按精確比例局域供應至生長襯底,實現(xiàn)單層過渡金屬硫族化合物晶圓的高質量制備。多個生長模塊可通過縱向堆疊組成陣列結構,實現(xiàn)多種尺寸晶圓薄膜的低成本批量化制備。
該研究成果為二維半導體晶圓的大尺寸、規(guī)模化制備提供了一種全新的技術方案,有望推動二維半導體走向產(chǎn)業(yè)應用。
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原文標題:重大進展!中國團隊成功實現(xiàn)12英寸二維半導體晶圓批量制備技術
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