中國粉體網(wǎng)訊  近期，南京大學電子科學與工程學院王欣然教授課題組研究突破二維半導體單晶制備和異質(zhì)集成關鍵技術。

南京大學消息顯示，合作團隊提出了一種方案，通過改變藍寶石表面原子臺階的方向，人工構(gòu)筑了原子尺度的“梯田”。利用“原子梯田”的定向誘導成核機制，實現(xiàn)了TMDC的定向生長。基于此原理，團隊在國際上首次實現(xiàn)了2英寸MoS₂單晶薄膜的外延生長。

得益于材料質(zhì)量的提升，基于MoS₂單晶制備的場效應晶體管遷移率高達102.6 cm²/Vs，電流密度達到450 μA/μm，是國際上報道的最高綜合性能之一。同時，該技術具有良好的普適性，適用于MoSe₂等其他材料的單晶制備，該工作為TMDC在集成電路領域的應用奠定了材料基礎。

而在第二個工作中，電子學院合作團隊基于第三代半導體研究的多年積累，結(jié)合最新的二維半導體單晶方案，提出了基于MoS₂ 薄膜晶體管驅(qū)動電路、單片集成的超高分辨Micro-LED顯示技術方案。

據(jù)介紹，合作團隊瞄準高分辨率微顯示領域，提出了MoS₂ 薄膜晶體管驅(qū)動電路與GaN基Micro-LED顯示芯片的3D單片集成的技術方案。團隊開發(fā)了非“巨量轉(zhuǎn)移”的低溫單片異質(zhì)集成技術，采用近乎無損傷的大尺寸二維半導體TFT制造工藝，實現(xiàn)了1270 PPI的高亮度、高分辨率微顯示器，可以滿足未來微顯示、車載顯示、可見光通訊等跨領域應用。

其中，相較于傳統(tǒng)二維半導體器件工藝，團隊研發(fā)的新型工藝將薄膜晶體管性能提升超過200%，差異度降低67%，最大驅(qū)動電流超過200 μA/μm，優(yōu)于IGZO、LTPS等商用材料，展示出二維半導體材料在顯示驅(qū)動產(chǎn)業(yè)方面的巨大應用潛力。

該工作在國際上首次將高性能二維半導體TFT與Micro-LED兩個新興技術融合，為未來Micro-LED顯示技術發(fā)展提供了全新技術路線。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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