通过设计的“特洛伊”金属前驱体供应路线，在晶圆尺度上合成单层过渡金属硫属化合物单晶

《Advanced Functional Materials》：Wafer-Scale Synthesis of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides Single Crystals via Designed “Trojan” Metal Precursor Supply Route

单层半导体异质外延生长中采用特洛伊金属前驱体策略，通过Au-step-edge介导的表面合金分离机制实现MoS?/MoSe?的高温硫硒化可控生长，有效抑制气相副反应并确保晶体质量与尺寸可扩展性。

　　

摘要

单层半导体过渡金属硫族化合物（TMDCs）单晶晶圆已成为下一代信息技术中高度集成电路的基石。然而，仍存在一些关键挑战，例如外延机制不稳定、不希望发生的气相反应以及缺陷的产生和厚度不均匀等问题，这些问题需要解决以提高生长的可重复性和晶体质量。本文巧妙设计了一种“特洛伊”金属前驱体供给路线，用于在Au(111)衬底上异质外延生长单层MoS₂和MoSe₂单晶。值得注意的是，“特洛伊”金属前驱体预先嵌入到Au-Mo表面合金中，并通过Au台阶边缘介导的分离过程释放出来，从而实现TMDCs的外延生长，同时进行高温硫化/硒化反应。这种精确可控的独立金属前驱体供给方式（与现有的上游传输方式或使用金属氧化物或金属促进剂化合物前驱体的方法不同）原则上可以抑制不希望发生的气相反应，并实现单层TMDCs单晶的高度均匀生长以及可扩展的尺寸。因此，本研究提出了一种新的策略，用于高度均匀地制备单层半导体TMDCs晶圆并探索其外延生长机制，这应有助于推动它们在各个新兴领域的应用。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。