镧钝化蓝宝石单晶外延片

150毫米单晶TMDC

镧钝化层消除反平行畴，实现晶圆级TMDC单晶外延，迁移率达百级。

Zou, Xilu · Liu, Lei · Sun, Wenjie · 聂越峰 · 高峻峰 · Shi, Yi · Li, Taotao · Ding Feng · 王欣然

Science 2025

参数信息

晶圆尺寸

150 mm

反平行畴能量差

200

MoS2迁移率

110 cm2/V·s

WSe2迁移率

131 cm2/V·s

技术优势

晶圆级单晶

将单晶TMDC的生长尺寸从小尺寸扩展到150毫米晶圆，与现有半导体制造产线兼容。

畴取向单向

镧单原子层将反平行畴间的能量差提高达200倍，实现单向畴排列，消除晶界。

迁移率够高

MoS2室温平均迁移率110 cm2/V·s，WSe2达131 cm2/V·s，满足高性能晶体管需求。

应用场景

• 下一代晶体管：提供晶圆级单晶沟道材料，用于高性能晶体管制造。
• 光子集成器件：单晶TMDC可用于集成光源和探测器，与硅光波导异质集成。
• 柔性电子：晶圆级单晶TMDC可转移到柔性衬底，用于高性能柔性电路。
• 高密度存储：高迁移率TMDC可用于新型高密度存储器的开关和选择器件。