再次登顶！新区企业“帽子戏法”

在科学研究的舞台上，《Cell》《Nature》 《Science》 并称为“CNS三大顶级期刊”， 三大顶刊 发表的论文含“金”量可谓是全球公认的顶尖水平。

继世和基因早筛成果登上《Nature》，驯鹿生物CAR-T疗法登上《Cell》之后，国际顶级学术期刊，再度出现新区身影。

近日，新区企业南京极钼芯科技有限公司（后简称“极钼芯科技”）与南京大学科研团队深度合作，在《Science》上发表了关于二维半导体单晶制备突破性研究的论文。

极钼芯科技登上《Science》

代表着来自新区的

集成电路关键材料与装备力量

正赢得全球瞩目

如 此厉害的研究成果，到底讨论了什么呢？ 今天，咱们就将这些晦涩的词汇，换成通俗的语言，带大家一起认识这家实力强劲的科技公司以及发表在《Science》上的研究成果。

在集成电路领域，有一个非常著名的“预言”——摩尔定律。它预测，在成本不变的情况下，一块芯片上能容纳的晶体管数量，大约每过18到24个月就会翻一番，同时性能也会翻倍。

成本不变，性能却变得更强劲，这该如何做到？关键之一，就是材料的迭代升级。随着器件微型化和柔性电子需求的增加，传统半导体材料的物理极限逐渐显现，二维半导体材料因其原子级厚度、优异的电学与光学特性成为突破方向。这就是我们今天讨论的“主人公”，它也被称为是延续“摩尔定律”的首选材料。

大家都知道，在空间概念上，“三维”是立体、“二维”是平面。传统材料就像一块面包，无论怎么切都是有厚度的，哪怕你切出薄片，但这片面包依然是由无数层面包分子组成。

而二维材料，就类似一张可以无限大的、只有一层原子厚的“纸”，这张“纸”的厚度就是单个原子的直径，再也不能切割得更薄了。

所以，二维半导体就是一种只有一层或几层原子厚度，并且具备半导体特性的“原子级薄片”。这样的天然特性，让同等情况下使用二维半导体制备的芯片比使用三维半导体制备的尺寸更小、功耗更低。二硫化钼、二硫化钨等材料，就是典型的二维半导体。

但一个现实情况是， 二维半导体这层“原子薄片”不能凭空生长，它需要一个极其平整、光滑且晶体结构匹配的表面来“附着”。这样的“生长难题”，使得二维半导体长期难以走出实验室。

图 | 镧修饰的蓝宝石衬底上实现二维半导体单晶外延

在南京大学集成电路学院 王欣然 教授及其团队的研究中，他们开发出了一个十分前沿的技术——用一种“稀土原子表面修饰技术”，在普通的蓝宝石表面构建镧单原子层，形成一个衬底，为二维半导体生长打下基础。这就好像用蓝宝石做了一个“精致完美”的“陶瓷碟”，可以顺利盛下“美味的食材”二维半导体。

同时，在产业端，极钼芯科技自主研发出一款MOCVD设备Oxy-MOCVD 200 ultra。这款设备不仅全国产化、自主可控，还在应用模式上进行创新——区别于传统设备与系统分开售卖的情况，该款设备里直接搭载了经过验证的优质工艺方案，用户打开机器就能获得使用方案，就像“傻瓜相机”一样“即插即用”。

图 | 二维半导体MOCVD设备Oxy-MOCVD 200 ultra

当二者“合体”，镧表面修饰的蓝宝石衬底搭配量产化的MOCVD设备，双方便一举实现了6英寸二硫化钼（MoS2）、二硫化钨（WS2）、二硒化钨（WSe2）和二硒化钼（MoSe2）等二维半导体单晶的普适制备。

这是全球率先突破6英寸二维半导体单晶量产化制备的案例，实现了二维半导体单晶从实验室技术到量产化技术、从单一材料到多种材料普适性制备的跨越，也标志着我国在下一代集成电路关键材料与装备领域取得重要突破，为集成电路、显示、传感等领域的规模化应用奠定了材料基础。

从科研端到产业端

“研产贯通”的生动故事

不断在新区上演

再次祝贺

极钼芯科技与南大团队新成果

顺利登顶

素材来源 | 科技创新和大数据管理局、极钼芯科技

文 | 周琴

发布 | 徐雅莹、吴小荣

审核 | 王馨