2月2日消息，南京大學(xué)集成電路學(xué)院信息顯示，南京大學(xué)-蘇州實(shí)驗(yàn)室王欣然、李濤濤團(tuán)隊(duì)與東南大學(xué)王金蘭團(tuán)隊(duì)合作，開發(fā)了全新的氧輔助金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（oxy-MOCVD）技術(shù)，解決了二維半導(dǎo)體量產(chǎn)化制備的動(dòng)力學(xué)瓶頸。

據(jù)悉，相關(guān)成果以“氧輔助金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積加速二硫化鉬動(dòng)力學(xué)生長(zhǎng)”（Kinetic acceleration of MoS2 growth by oxy-metal-organic chemical vapor deposition）為題于2026年1月30日發(fā)表在Science。這是該團(tuán)隊(duì)繼2025年10月在Science發(fā)表成果后取得的又一重大突破，標(biāo)志著二維半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化技術(shù)邁入全新階段。

據(jù)南京大學(xué)集成電路學(xué)院介紹，二維半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)化制備長(zhǎng)期以來面臨兩大挑戰(zhàn)。一方面，需要大尺寸、低對(duì)稱性的襯底作為外延模板，保證薄膜的定向生長(zhǎng)。2025年10月，該團(tuán)隊(duì)報(bào)道“稀土原子點(diǎn)石成晶”技術(shù)，一舉解決了外延襯底問題（Science 390, eaea0849 (2025)）。另一方面，二維材料的原子級(jí)厚度使其對(duì)生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)極其敏感。產(chǎn)業(yè)化MOCVD技術(shù)長(zhǎng)期受困于晶疇小、速率低、碳污染嚴(yán)重等問題，其根源在化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)限制。因此，理性設(shè)計(jì)前驅(qū)體，破解動(dòng)力學(xué)瓶頸，是二維半導(dǎo)體走向產(chǎn)業(yè)化的必經(jīng)之路。

針對(duì)上述難題，團(tuán)隊(duì)提出全新解決方案：首次采用無氫、低碳的二硫化碳（CS2）作為硫源，從源頭減少雜質(zhì)引入。進(jìn)一步開發(fā)oxy-MOCVD技術(shù)，通過引入氧氣，在高溫下與前驅(qū)體充分預(yù)反應(yīng)，生成高純度和高活性反應(yīng)中間體，實(shí)現(xiàn)了生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的精準(zhǔn)調(diào)控。相比傳統(tǒng)反應(yīng)路徑，反應(yīng)能壘從2.02 eV降至1.15 eV，顯著提升反應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率；同時(shí)從根源上抑制含碳中間體的形成，避免碳污染，為大面積、高質(zhì)量、高均勻性MoS2的外延生長(zhǎng)筑牢根基。

該成果與團(tuán)隊(duì)2025年發(fā)表的“點(diǎn)石成晶”技術(shù)共同構(gòu)建了“襯底工程+動(dòng)力學(xué)調(diào)控”完整技術(shù)路線，為二維半導(dǎo)體量產(chǎn)化提供核心支撐，將加速其在埃米級(jí)集成電路等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)程，為我國在下一代半導(dǎo)體技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中構(gòu)筑核心優(yōu)勢(shì)。