最近幾天，南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院王欣然教授課題組突破了二維半導(dǎo)體單晶制備和異質(zhì)集成等關(guān)鍵技術(shù)。

來自南京大學(xué)的消息稱，合作團(tuán)隊提出了通過改變藍(lán)寶石表面原子臺階的方向，人工構(gòu)建原子尺度梯田的方案利用原子平臺的定向誘導(dǎo)成核機(jī)制，實現(xiàn)了TMDC的定向生長基于這一原理，團(tuán)隊在世界上首次實現(xiàn)了2英寸MoS2單晶薄膜的外延生長

得益于材料質(zhì)量的提高，基于二硫化鉬單晶的場效應(yīng)晶體管的遷移率和電流密度高達(dá)102.6 cm2/Vs和450 A/微米，是國際上報道的綜合性能最高的器件之一同時，該技術(shù)通用性好，適用于MoSe2等其他材料單晶的制備，為TMDC在集成電路領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)

在第二項工作中，電子學(xué)院合作團(tuán)隊基于多年積累的第三代半導(dǎo)體研究和最新的二維半導(dǎo)體單晶方案，提出了基于MoS2薄膜晶體管驅(qū)動電路和單片集成的超高分辨率Micro—LED顯示技術(shù)方案。

據(jù)介紹，合作團(tuán)隊瞄準(zhǔn)高分辨率微顯示領(lǐng)域，提出了MoS2薄膜晶體管驅(qū)動電路與GaN基Micro—LED顯示芯片3D單片集成的技術(shù)方案團(tuán)隊研發(fā)了非傳質(zhì)的低溫單片異質(zhì)集成技術(shù)，采用大尺寸二維半導(dǎo)體TFT的近乎無創(chuàng)制造工藝，實現(xiàn)了1270 PPI的高亮度，高分辨率微顯示器，可滿足未來微顯示器，車載顯示，可見光通信等跨領(lǐng)域應(yīng)用

與傳統(tǒng)的二維半導(dǎo)體器件工藝相比，該團(tuán)隊開發(fā)的新工藝將薄膜晶體管的性能提高了200%以上，縮小了67%的差異，最大驅(qū)動電流超過200 A/微米，優(yōu)于IGZO，LTPS等商用材料，顯示出二維半導(dǎo)體材料在顯示驅(qū)動行業(yè)的巨大應(yīng)用潛力。

在這項工作中，高性能二維半導(dǎo)體TFT和Micro—LED兩項新興技術(shù)在國際上首次實現(xiàn)了集成，為Micro—LED顯示技術(shù)的未來發(fā)展提供了新的技術(shù)路線。