В Университете Ханьян локализовали зарождение кристаллов 2D-полупроводников
Метод барьерного травления обеспечил рост монокристаллов MoS₂ с подвижностью носителей до 117 см² В⁻¹ с⁻¹ и выходом более 99%.
7 октября 2026 года исследователи из Университета Ханьян представили в журнале Nature технологию управляемой нуклеации двухмерных полупроводников под названием EF-SCN nature.com
Naturenature.comОткрыть источник ↗. Метод позволяет точно зафиксировать точку формирования зародыша в геометрическом центре заданной области при химическом осаждении из газовой фазы. Эксперименты на двухсантиметровых подложках дисульфида молибдена (MoS₂) продемонстрировали выход монокристаллических областей свыше 99%.
Механизм подавления краевых зародышей
Стандартное селективное осаждение удерживает материал в пределах шаблона, но оставляет координаты появления зародышей стохастическими. Для подавления случайной нуклеации авторы сформировали вокруг зон роста оксидные барьеры. При нагреве барьера из оксида гафния (HfO₂) до 750 °C выделяется поток кислорода, травящий формирующиеся структуры у границ контура. В результате множественные центры кристаллизации разрушаются, а в центре выживает единственный зародыш, разрастающийся в сплошной монокристаллический домен.
Замена HfO₂ на диоксид циркония с более низкой температурой кристаллизации позволила снизить порог технологического процесса до 430 °C, сохранив центральное зарождение треугольных кристаллов MoS₂. Исследователи установили, что поток диэтилсульфида задает количество центров зарождения, а подача прекурсора молибдена регулирует площадь разрастания кристаллической пленки.
Характеристики транзисторов
Метод позволил синтезировать кристаллические области размером около 8 микрометров и заполнить монокристаллическими пленками ячейки шириной 10 микрометров nature.com
Naturenature.comОткрыть источник ↗. Полевые транзисторы на базе выращенного дисульфида молибдена показали подвижность носителей заряда до 117 см² В⁻¹ с⁻¹. При интеграции четырех транзисторов на базе общего кристалла разброс подвижности электронов составил 7,8%, что подтверждает применимость подхода для формирования линейных проводящих каналов и латеральных гетероструктур.
