南京大学王欣然团队Nat. Mater.: 大面积菱方堆叠MoS2的同质外延生长
- 2026-06-13 17:19:01
南京大学王欣然团队Nat. Mater.: 大面积菱方堆叠MoS2的同质外延生长2025年7月9日，Nat. Mater.在线发表了南京大学王欣然教授课题组的研究论文，题目为《Homoepitaxial growth of large-area rhombohedral-stacked MoS2》，论文的第一作者为Lei Liu、Taotao Li、Xiaoshu Gong和Hengdi Wen。 
图1 晶圆级3R-MoS2 
图2 3R-MoS2的光谱表征 
图3 3R堆叠MoS2的原子分辨表征 
图4 3R相MoS2的选择性生长机制 
图5 R堆叠双层MoS2的铁电性
【论文链接】 Liu, L., Li, T., Gong, X. et al. Homoepitaxial growth of large-area rhombohedral-stacked MoS2. Nat. Mater., 2025. https://doi.org/10.1038/s41563-025-02274-y
南京大学王欣然团队Nature: 接近二维半导体接触中的量子极限 斯坦福大学Science: 二硫化钼转角衬底层间生长金纳米盘的转角外延 麻省理工学院Nat. Electron.: 基于剪切转换介导的菱方堆垛MoS2铁电晶体管 厦门大学黄小青/苏州大学邵琪团队Nat. Nanotechnol.: 金属异质结的区域选择性外延生长 (综述)北京大学刘开辉团队Nat. Nanotechnol.: 二维材料的外延生长及其同质结构
层间堆叠是调节二维材料特性的重要自由度，为设计功能器件提供了巨大的机会。作为一个经典的例子，菱方堆叠（3R）二维材料表现出铁电性和光学非线性，这在自然丰富的六方堆叠（2H）材料中是不存在的。然而，由于不同多型体的热力学竞争，生长堆叠控制大面积薄膜的能力仍然具有挑战性。
在此研究中，作者报道了在单层MoS2晶体上通过同质外延生长两英寸晶圆级高相纯度（~99.86%）的3R-MoS2薄膜的化学气相沉积。研究提出了一种缺陷促进成核机制，其中Mo取代的S空位（MoS）被确定为促进3R堆叠的可能缺陷之一。扫描透射电子显微镜（STEM）捕获的早期成核团簇内MoS的存在证实了这一假设。研究制造了具有3R-MoS2沟道的铁电半导体场效应晶体管（FeS-FETs），并展示了其非易失性存储特性。层间堆叠的控制是实现多功能集成二维材料大规模生产的重要一步。
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