柔性衬底上的二硫化钼逻辑器件。

以单晶二硫化钼为代表的二维半导体质料,兼具原子级厚度的柔韧性与卓着电学机能,是成长高机能柔性电子器件的主要候选质料。但其干净、高质量、可范围化的转移集成一直是行业难题。

“单晶二硫化钼由一层钼原子及两层硫原子构成,厚度仅约0.6纳米,晶体取向高度一致,可以或许削减晶界及缺陷带来的载流子散射与泄电问题。”该研究第一作者、浙江年夜学/西湖年夜学结合造就博士生徐翔先容。此前,这种质料凡是经由过程化学气相沉积法于蓝宝石衬底上外延生长,并采用“湿法转移”技能转移至柔性基底。但该要领需利用聚合物、水或者有机溶剂,会于质料外貌留下难以革除的残留,影响质料自己的优秀机能,且难以满意高一致性的年夜面积器件集成。

氧化物干法(左)及湿法转移(右)的质料经由过程原子力显微镜对于比。

面临这一困境,研究团队另辟蹊径,开发出基在氧化物的干法转移计谋。该工艺先经由过程电子束蒸发沉积一层极薄的三氧化二铝,用在加强氧化物与二硫化钼之间的界面联合;再用原子层沉积技能笼罩另外一层三氧化二铝,形成高质量高介电常数栅介质层。转移工艺全程防止二硫化钼外貌与聚合物、水或者有机溶剂直接接触,有用保留质料本征特征。

“基在该工艺,咱们构建的晶圆级高密度柔性晶体管阵列,实现多项机能冲破。”孔玮先容,该器件具有超高电流开关比,精彩的迁徙率表现出优良的载流子输运能力,同时具有优秀的栅控能力及快速开关特征。

研究团队还有将该晶体管阵列用在自动矩阵触觉传感体系,并贴合于软体呆板人手爪外貌。该体系可以或许及时感知及绘制压力漫衍,帮忙呆板人辨认物体的外形、位置及巨细,展示了该技能于智能触觉感知及电子皮肤中的运用潜力。

(西湖年夜学供图)

尤其声明:本文转载仅仅是出在流传信息的需要,其实不象征着代表本网站不雅点或者证明其内容的真实性;如其他媒体、网站或者小我私家从本网站转载利用,须保留本网站注明的“来历”,并自大版权等法令责任;作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜,请与咱们联系。-PA集团官网"/>
2026 / 06 / 23
PA集团官网-晶圆级单晶二维半导体转移集成取得新进展—新闻—科学网

记者4月27日从西湖年夜学获悉,该校工学院孔玮传授团队乐成实现晶圆级单晶二硫化钼薄膜于柔性基底上的高质量集成,将单晶二维半导体转移集成技能从“湿法”推进到“干法”线路,为冲破持久制约高机能柔性电子成长的技能瓶颈提供了新路径。相干研究结果日前发表在《天然 电子》期刊。

柔性衬底上的二硫化钼逻辑器件。

以单晶二硫化钼为代表的二维半导体质料,兼具原子级厚度的柔韧性与卓着电学机能,是成长高机能柔性电子器件的主要候选质料。但其干净、高质量、可范围化的转移集成一直是行业难题。

“单晶二硫化钼由一层钼原子及两层硫原子构成,厚度仅约0.6纳米,晶体取向高度一致,可以或许削减晶界及缺陷带来的载流子散射与泄电问题。”该研究第一作者、浙江年夜学/西湖年夜学结合造就博士生徐翔先容。此前,这种质料凡是经由过程化学气相沉积法于蓝宝石衬底上外延生长,并采用“湿法转移”技能转移至柔性基底。但该要领需利用聚合物、水或者有机溶剂,会于质料外貌留下难以革除的残留,影响质料自己的优秀机能,且难以满意高一致性的年夜面积器件集成。

氧化物干法(左)及湿法转移(右)的质料经由过程原子力显微镜对于比。

面临这一困境,研究团队另辟蹊径,开发出基在氧化物的干法转移计谋。该工艺先经由过程电子束蒸发沉积一层极薄的三氧化二铝,用在加强氧化物与二硫化钼之间的界面联合;再用原子层沉积技能笼罩另外一层三氧化二铝,形成高质量高介电常数栅介质层。转移工艺全程防止二硫化钼外貌与聚合物、水或者有机溶剂直接接触,有用保留质料本征特征。

“基在该工艺,咱们构建的晶圆级高密度柔性晶体管阵列,实现多项机能冲破。”孔玮先容,该器件具有超高电流开关比,精彩的迁徙率表现出优良的载流子输运能力,同时具有优秀的栅控能力及快速开关特征。

研究团队还有将该晶体管阵列用在自动矩阵触觉传感体系,并贴合于软体呆板人手爪外貌。该体系可以或许及时感知及绘制压力漫衍,帮忙呆板人辨认物体的外形、位置及巨细,展示了该技能于智能触觉感知及电子皮肤中的运用潜力。

(西湖年夜学供图)

尤其声明:本文转载仅仅是出在流传信息的需要,其实不象征着代表本网站不雅点或者证明其内容的真实性;如其他媒体、网站或者小我私家从本网站转载利用,须保留本网站注明的“来历”,并自大版权等法令责任;作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜,请与咱们联系。-PA集团官网