1965年，摩尔定律的提出启发人们集成电路及其元器件加工技术的更新速度。近年来，随着信息技术的不断推进，硅晶体管的尺寸已经接近其物理极限，因而寻找一种新型可靠的半导体替代材料逐渐成为新的科研焦点。作为一种类石墨烯材料，MoS₂自身具有丰富优异的物理化学性能，为摩尔定律的延续提供了可能性。本征的MoS₂是一种n型半导体，且带隙宽度随层数的变化可调，单层薄膜的禁带宽度约为1.83 eV。四川大学王泽高课题组在实验研究的基础上，梳理整理了近期学术文献总结了晶圆级单层MoS₂单晶薄膜的生长技术，并对其关于集成电路领域的应用进行了展望。总结而言，于当前众多二维薄膜生长技术中，化学气相沉积 (CVD) 仍是高效获得良好结晶质量和晶畴尺寸单晶薄膜的最佳选择。同时，为了实现薄膜加工与现有的半导体技术兼容，满足集成电路的加工条件，也要求所得薄膜是高质量的。因此，本文主要梳理了近年来基于CVD生长MoS₂单晶薄膜的技术进展，重点讨论了前驱体类型、生长压力、载气和催化剂效应等生长因素对于MoS₂薄膜结构和性能的影响，以期对后续进一步提升MoS₂单晶晶畴尺寸和场效应迁移率提供借鉴。

本文亮点：

1. 从MoS₂的可控生长和在集成电路中的潜在应用方面总结了其技术现状。

2. 讨论了促进剂、衬底、压力、催化剂和前驱体对成核和生长的影响。

3. 从材料和集成电路应用方面概述了晶圆级MoS₂的当前挑战和未来前景。

相关成果以“Emerging MoS₂ Wafer-Scale Technique for Integrated Circuits” 为题发表在著名期刊《Nano-Micro Letters》上（中科院一区，川大B刊，影响因子26.600）。四川大学材料学院2017级本科生叶子萌为论文第一作者，王泽高特聘研究员、丹麦奥胡斯大学董明东教授为通讯作者。

上述研究工作得到国家自然科学基金项目、四川省科技项目及国家级大创项目等项目资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s40820-022-01010-4