金属所，杰青团队，Nature Materials！

背景：随着微电子技术微缩，传统体相半导体面临短沟道效应挑战，二维范德华半导体因原子级厚度成为逻辑技术节点的理想候选。研究目的：解决p型二维半导体晶圆级单晶生长难题，特别是缺乏高迁移率、稳定性和有效取向控制机制的问题。本文报告了在预存Mo和Si原子的Cu(111)箔上，通过CVD方法生长单层MoSi2N4单晶。研究结论：Cu(111)上的〈110〉台阶引导了畴区成核和单向取向，实现无缝拼接成连续单晶薄膜。所得MoSi2N4本征迁移率达154 cm² V⁻¹ s⁻¹，场效应晶体管阵列开关比约3.8×10⁶，开态电流密度达17.96 μA μm⁻¹，且在空气中暴露30天后性能几乎无衰减，稳定性优于WSe₂。该策略还可用于制造晶圆级单层WSi₂N₄单晶，为亚5纳米二维集成电路提供了高性能p型二维半导体平台。