南京大學的王新然和李濤濤團隊，硬是把二維半導體量產(chǎn)這道“硬骨頭”啃下來了。他們聯(lián)合攻關(guān)，用一種叫“氧輔助金屬有機化學氣相沉積（oxy-MOCVD）”的新工藝，解決了困擾行業(yè)多年的生長動力學瓶頸。這項成果剛在《科學》雜志上發(fā)表，論文標題直指核心：用氧原子加速二硫化鉬生長。

二維半導體被視為突破晶體管微型化瓶頸的關(guān)鍵材料，中國想在這一新賽道彎道超車，必須跨過“大尺寸單晶難制備、生長速度慢、雜質(zhì)多”這三座大山。傳統(tǒng)工藝里，原料反應慢得像蝸牛，雜質(zhì)還容易混進去，導致做出來的晶圓質(zhì)量差、尺寸小，根本沒法工業(yè)化。

氧原子介入反應，生長速率狂飆千倍

新團隊玩了一招“化學動力學加速”。他們在原料進入反應爐之前，先引入氧氣參與預反應。這步操作就像給化學反應裝了渦輪增壓，不僅讓材料長得飛快，還從源頭上把雜質(zhì)“擋”在了反應之外。結(jié)果呢？工藝兼容性極好，可控性也強，全球首次做出了6英寸的二硫化鉬（MoS2）單晶晶圓，而且晶域尺寸巨大。

數(shù)據(jù)不會撒謊。跟傳統(tǒng)MOCVD技術(shù)比，新方法的晶域面積擴大了五萬多倍，生長速率更是提升了1000到10000倍。這種技術(shù)做出來的場效應晶體管，室溫電子遷移率平均達到101.3平方厘米每伏秒，Zui高沖到122.9，開關(guān)比高達10的9次方。這不僅是實驗室里的漂亮數(shù)據(jù)，更是工業(yè)級量產(chǎn)的“入場券”，完美打通了從實驗室精品到工廠批量貨的路徑。

這項研究從動力學角度徹底重塑了MOCVD的生長范式。對于中國而言，這意味著在下一代信息技術(shù)領域，我們手里有了核心籌碼。美國、歐洲和日本雖然也在布局二維半導體，但大多卡在良率和尺寸上，中國這次直接跨過了量產(chǎn)門檻，把技術(shù)優(yōu)勢變成了產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

這項突破背后，是國家自然科學基金的強力支持。南京大學的團隊沒有停留在理論層面，而是真刀真槍地解決了工程化難題。這種“從0到1”再到“從1到100”的跨越，正是中國硬科技突圍的典型樣本。未來，這種高純度、大尺寸的材料將直接賦能更先進的芯片制造，讓中國在信息技術(shù)的浪潮中站穩(wěn)腳跟。