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南大研究突破二維半導體單晶制備和異質集成關鍵技術
发布时间: 2021-09-13 16:01 | 【 【打印】【關閉】

  近期,南京大學電子科學與工程學院王欣然教授課題組研究突破二維半導體單晶制備和異質集成關鍵技術。

  南京大學消息顯示,合作團隊提出了一種方案,通過改變藍寶石表面原子台階的方向,人工構築了原子尺度的“梯田”。利用“原子梯田”的定向誘導成核機制,實現了TMDC的定向生長。基于此原理,團隊在國際上首次實現了2英寸MoS2單晶薄膜的外延生長。

  得益于材料质量的提升,基于MoS2单晶制备的场效应晶体管迁移率高达102.6 cm2/Vs,电流密度达到450 μA/μm,是国际上报道的最高综合性能之一。同时,该技术具有良好的普适性,适用于MoSe2等其他材料的单晶制备,该工作为TMDC在集成电路领域的应用奠定了材料基础。而在第二个工作中,电子学院合作团队基于第三代半导体研究的多年积累,结合最新的二维半导体单晶方案,提出了基于MoS2 薄膜晶体管驱动电路、单片集成的超高分辨Micro-LED显示技术方案。

  据介绍,合作团队瞄准高分辨率微显示领域,提出了MoS2 薄膜晶体管驱动电路与GaN基Micro-LED显示芯片的3D单片集成的技术方案。团队开发了非“巨量转移”的低温单片异质集成技术,采用近乎无损伤的大尺寸二维半导体TFT制造工艺,实现了1270 PPI的高亮度、高分辨率微显示器,可以满足未来微显示、车载显示、可见光通讯等跨领域应用。

  其中,相较于传统二维半导体器件工艺,团队研发的新型工艺将薄膜晶体管性能提升超过200%,差异度降低67%,最大驱动电流超过200 μA/μm,优于IGZO、LTPS等商用材料,展示出二维半导体材料在显示驱动产业方面的巨大应用潜力。

  該工作在國際上首次將高性能二維半導體TFT與Micro-LED兩個新興技術融合,爲未來Micro-LED顯示技術發展提供了全新技術路線。

  文章來源:愛集微、新材料網 

  文章鏈接:http://www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=602551

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