南京大学，Science！

本研究针对二维过渡金属二硫属化物半导体在大尺寸单晶可靠生长方面的技术难题，提出采用镧元素表面钝化技术。研究通过在蓝宝石衬底上构建单原子层镧，成功降低了表面对称性，使反平行畴生长在能量上处于不利状态。实验结果表明，该方法可实现150毫米晶圆级单晶TMDC材料的外延生长，包括二硫化钼、二硒化钼、二硫化钨及二硒化钨等多种材料。器件测试显示制备的场效应晶体管具有高载流子迁移率和优异均匀性，其中二硫化钼室温平均迁移率达110平方厘米每伏每秒。这项工作攻克了二维半导体商业化进程中的关键难题，为未来电子器件发展开辟了新路径。