武科大网讯 我校材料学部2012届硕士毕业生、现南京大学副教授李涛涛团队在国际上率先实现6英寸二维过渡金属硫族化合物半导体单晶的量产化制备。近日,相关成果以“Robust epitaxy of single-crystal transition-metal dichalcogenides on lanthanum-passivated sapphire”为题,发表于Science期刊。李涛涛为论文共同通讯作者。
二维半导体是延续摩尔定律的理想材料,但其产业化长期受困于大尺寸、高质量单晶制备难题。李涛涛团队创新性地提出“稀土原子表面修饰”技术,通过在蓝宝石衬底表面构建镧单原子层,打破表面对称性,引导二维半导体沿同一方向外延生长,从而实现晶圆级单晶制备。该技术具备良好的重复性、稳定性和普适性,成功将普通蓝宝石“点石成晶”。
基于该技术,团队利用量产化的金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺,一举实现了6英寸二硫化钼、二硫化钨等四种典型二维半导体单晶的制备。材料表现出优异的均一性和电学性能,MoS2和WSe2的平均迁移率高达110cm2·V-1·s-1和131cm2·V-1·s-1。单晶尺寸、器件性能同步刷新记录,实现大尺寸与高质量兼得。
李涛涛于2005年考入我校材料学部金属材料工程系,2009年攻读硕士学位,师从吴隽教授。2021年于南京大学获得材料科学与工程博士学位,先后在中国科学院西安光学精密机械研究所、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、新加坡南洋理工大学、南京大学从事科研和访学工作。(材料学部)