二维半导体是延续集成电路摩尔定律、实现先进制程的关键材料,也是我国开辟新赛道的重要机遇。南京大学-苏州实验室王欣然、李涛涛团队与东南大学王金兰团队合作,开发了全新的氧辅助金属有机化学气相沉积(oxy-MOCVD)技术,解决了二维半导体量产化制备的动力学瓶颈。相关成果以“氧辅助金属有机化学气相沉积加速二硫化钼动力学生长”(Kinetic acceleration of MoS2 growth by oxy-metal-organic chemical vapor deposition)为题于 2026 年 1 月 30 日发表在《科学》。这是该团队继 2025 年 10 月在 Science 发表成果后取得的又一重大突破,标志着二维半导体产业化技术迈入全新阶段。
二维半导体的产业化制备长期以来面临两大挑战。一是需要大尺寸、低对称性的衬底作为外延模板,保证薄膜的定向生长;二是二维材料的原子级厚度使其对生长动力学极其敏感。
针对这些难题,团队在制备二维半导体的过程中引入氧气,创新设计材料生长的预反应腔结构,在高温下使氧气与前驱体充分预反应,这降低了反应过程的能量障碍,使前驱物反应速率提升约 1000 倍以上。
另外,该成果与团队 2025 年发表的“点石成晶”技术共同构建了“衬底工程 + 动力学调控”完整技术路线,为二维半导体量产化提供核心支撑,将加速其在埃米级集成电路等领域的应用进程,为我国在下一代半导体技术竞争中构筑核心优势。