中國粉體網(wǎng)訊 近期，南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院王欣然教授課題組研究突破二維半導(dǎo)體單晶制備和異質(zhì)集成關(guān)鍵技術(shù)。
南京大學(xué)消息顯示，合作團(tuán)隊(duì)提出了一種方案，通過改變藍(lán)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(dǎo)成核機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了TMDC的定向生長�；诖嗽�，團(tuán)隊(duì)在國際上首次實(shí)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(yīng)晶體管遷移率高達(dá)102.6 cm2/Vs，電流密度達(dá)到450 μA/μm，是國際上報(bào)道的最高綜合性能之一。同時，該技術(shù)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(lǐng)域的應(yīng)用奠定了材料基礎(chǔ)。
而在第二個工作中，電子學(xué)院合作團(tuán)隊(duì)基于第三代半導(dǎo)體研究的多年積累，結(jié)合最新的二維半導(dǎo)體單晶方案，提出了基于MoS2 薄膜晶體管驅(qū)動電路、單片集成的超高分辨Micro-LED顯示技術(shù)方案。
據(jù)介紹，合作團(tuán)隊(duì)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顯示芯片的3D單片集成的技術(shù)方案。團(tuán)隊(duì)開發(fā)了非“巨量轉(zhuǎn)移”的低溫單片異質(zhì)集成技術(shù)，采用近乎無損傷的大尺寸二維半導(dǎo)體TFT制造工藝，實(shí)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(lǐng)域應(yīng)用。
其中，相較于傳統(tǒng)二維半導(dǎo)體器件工藝，團(tuán)隊(duì)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(dǎo)體材料在顯示驅(qū)動產(chǎn)業(yè)方面的巨大應(yīng)用潛力。
該工作在國際上首次將高性能二維半導(dǎo)體TFT與Micro-LED兩個新興技術(shù)融合，為未來Micro-LED顯示技術(shù)發(fā)展提供了全新技術(shù)路線。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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