近日，松山湖材料实验室二维材料团队、中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室张广宇课题组报道了采用化学气相沉积法在四英寸蓝宝石衬底上外延生长单层的二硒化钼连续薄膜，并对薄膜结构和均匀性进行了表征。相关成果以“Chemical Vapor Deposition of 4 Inch Wafer-Scale Monolayer MoSe2”为题发表在《Small Science》。
研究背景
单层二硒化钼作为二维半导体的代表材料之一，在电子器件、光电、和光催化等应用中引起了人们广泛的研究兴趣。其中制备大面积高质量且均匀的二硒化钼薄膜至关重要。随着合成面积不断增大，这对于生长均匀性的要求很高。另外，由于硒的反应活性较低，二硒化钼的大面积生长目前仍然具有挑战性。
中科院物理所张广宇团队，采用化学气相沉积法在四英寸蓝宝石衬底上外延生长单层的二硒化钼连续薄膜，并对薄膜结构和均匀性进行了表征。在本实验中，化学气相沉积系统中，采用多通路源的设计和衬底的垂直放置，实现了四英寸晶圆级的均匀且连续的单层二硒化钼薄膜制备，是目前报道的最大面积单层二硒化钼薄膜，并且这种生长技术也适用于其他二维半导体材料如二硫化钨和二硫化钼的晶圆级生长。
另外，单层二硒化钼薄膜的结构和光谱学表征显示了较高的晶体质量和在晶圆尺度上的高度均匀性。将生长的单层二硒化钼制备成场效应晶体管器件，器件优秀的性能展现出其在电子器件领域的潜在应用。
原文信息：DOI: 10.1002/smsc.202200062
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