韓國科學技術院與初創企業 TDS Innovation 等機構的研究人員開發出一種控制二維半導體晶體生長起點的方法，可在預設區域中心形成單晶，有望減少晶界並提升器件一致性。相關研究於 10 月 7 日發表。
研究團隊成功開發新技術以提升二維半導體晶體品質
二維材料由單層或少數原子層構成。石墨烯雖然具有代表性，但因缺少固有帶隙，不適合用於傳統開關晶體管。二硫化鉬等過渡金屬硫族化合物具有帶隙，被視為未來晶體管和納米器件的候選材料。然而，這類材料在晶圓上生長時，通常會在隨機位置成核。多個晶體相遇後產生的晶界會影響電學性能，亦會降低器件均勻性。
研究團隊提出蝕刻通量介導的單中心成核工藝。該方法利用氧化物屏障釋放氧，形成橫向蝕刻通量，抑制圖案化生長區域內其他位置的晶體成核，僅保留幾何中心作為生長起點。在面積為兩平方釐米的襯底測試中，400 個圖案化位置有 397 個成功形成單晶，良率達到 99.3%。
研究人員還利用該工藝製造出可工作的場效應晶體管，其載流子遷移率高於此前報導的選擇性生長二硫化鉬晶體管。二維半導體還可與硅晶片堆疊，使邏輯與存儲單元距離更近，並用於垂直堆疊不同類型晶體管的互補場效應晶體管。TDS Innovation 計劃推動相關技術在 2030 年前後實現商業應用，但具體量產時間仍取決於後續驗證。
