南京大學(xué)與東南大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)在二維半導(dǎo)體領(lǐng)域取得重大突破，開發(fā)出氧輔助金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（oxy-MOCVD）技術(shù)，成功攻克產(chǎn)業(yè)化制備中的關(guān)鍵動(dòng)力學(xué)難題。該成果于國際權(quán)威期刊《科學(xué)》發(fā)表，標(biāo)志著我國在下一代半導(dǎo)體技術(shù)競爭中邁出關(guān)鍵一步。

二維半導(dǎo)體因其原子級(jí)厚度特性，在埃米級(jí)集成電路等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，但產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程長期受制于兩大瓶頸：外延襯底制備與生長動(dòng)力學(xué)控制。2025年10月，研究團(tuán)隊(duì)曾通過"稀土原子點(diǎn)石成晶"技術(shù)實(shí)現(xiàn)大尺寸、低對(duì)稱性襯底的突破，解決了外延模板定向生長難題。此次研究則聚焦于生長動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，針對(duì)傳統(tǒng)MOCVD技術(shù)存在的晶疇尺寸小、生長速率低、碳污染嚴(yán)重等問題展開攻關(guān)。

科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出雙管齊下的解決方案：首先采用無氫、低碳的二硫化碳（CS?）替代傳統(tǒng)硫源，從源頭減少雜質(zhì)引入；進(jìn)而開發(fā)oxy-MOCVD技術(shù)，通過引入氧氣與前驅(qū)體在高溫下預(yù)反應(yīng)，生成高純度、高活性的反應(yīng)中間體。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，新反應(yīng)路徑的能壘從2.02電子伏特降至1.15電子伏特，動(dòng)力學(xué)速率顯著提升，同時(shí)有效抑制含碳中間體形成，為大面積高質(zhì)量二硫化鉬（MoS?）薄膜的外延生長奠定基礎(chǔ)。

該技術(shù)與前期"點(diǎn)石成晶"技術(shù)形成完整技術(shù)體系，構(gòu)建了"襯底工程+動(dòng)力學(xué)調(diào)控"的二維半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化路徑。研究團(tuán)隊(duì)通過精準(zhǔn)調(diào)控生長動(dòng)力學(xué)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了晶疇尺寸的指數(shù)級(jí)增長和生長速率的數(shù)量級(jí)提升，碳污染濃度降低至傳統(tǒng)方法的百分之一以下。這些突破為二維半導(dǎo)體在高性能芯片、柔性電子等領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用掃清障礙，有望推動(dòng)我國在半導(dǎo)體技術(shù)迭代中占據(jù)先機(jī)。