通过多管常压化学气相沉积技术在晶圆尺度上制备单层MoS2薄膜，用于二维电子设备

二维过渡金属硫化物MoS?通过优化化学气相沉积工艺实现大面积高质量薄膜制备，揭示了载气流动特性对晶体质量的影响规律，并构建出电流调制比超百万次的FeTET器件，为二维材料标准化和柔性电子集成奠定基础。

　　

摘要

二维（2D）过渡金属硫属化合物（TMDCs）因其表面无悬挂键、超薄结构、高迁移率以及与硅相似的可调带隙而成为扩展摩尔定律的有前景的材料。为了实现其大规模集成，批量可控地制备适用于工业应用的晶圆级薄膜至关重要。为此，我们开发了一种成本效益高的多管常压化学气相沉积装置，成功地在蓝宝石基底上制备出了高质量的晶圆级单层MoS₂薄膜。表征结果显示，这些单层MoS₂薄膜具有均匀的物理尺寸、高质量的晶体结构以及优异的非线性光学性能。此外，我们还发现了载气流动和粘性流动行为对薄膜生长过程中晶体质量的影响。随后，我们组装了基于单层MoS₂的铁电场效应晶体管，其电流调制比超过了10⁶，并且具有可靠的电学特性。本研究为推进2D材料研究的标准化提供了一种高效便捷的解决方案，为基于MoS₂的大规模集成电路和柔性电子产品的制造奠定了基础。