在半導(dǎo)體器件不斷小型化以及柔性化的主流趨勢(shì)下，以二硫化鉬（MoS2）等過(guò)渡金屬硫?qū)倩衔铮═MDC）為代表的二維半導(dǎo)體材料顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。國(guó)際半導(dǎo)體聯(lián)盟在2015年的技術(shù)路線圖（International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS）中明確地指出它是下一代半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵材料無(wú)菌殺孢子劑。二維半導(dǎo)體材料具有超薄厚度（單原子層或少原子層），優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、機(jī)械性能及多自由度可調(diào)控性，使其在未來(lái)的更輕、更薄、更快、更靈敏的電子學(xué)器件中具有優(yōu)勢(shì)。 然而，現(xiàn)階段以器件應(yīng)用為背景的單層二硫化鉬研究仍然存在以下兩個(gè)關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題：（1）材料制備，如何獲得高質(zhì)量大尺度的二硫化鉬晶圓；（2） 器件工藝，如何實(shí)現(xiàn)高密度、高性能、大面積均一的器件加工。這是新型半導(dǎo)體材料從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)要經(jīng)歷的共性問(wèn)題，如能解決其高質(zhì)量規(guī)?；苽浜图善骷阅苷{(diào)控的關(guān)鍵科學(xué)障礙，必將有力推動(dòng)二維半導(dǎo)體材料的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)程，給柔性電子產(chǎn)業(yè)注入新的發(fā)展動(dòng)力。 松山湖材料實(shí)驗(yàn)室張廣宇副主任帶領(lǐng)的二維材料團(tuán)隊(duì)，在過(guò)去十多年一直致力于高質(zhì)量二維材料的外延、能帶調(diào)控、復(fù)雜結(jié)構(gòu)疊層、功能電子器件和光電器件的研究。近期，團(tuán)隊(duì)利用自主設(shè)計(jì)搭建的四英寸多源化學(xué)氣相沉積設(shè)備，采用立式生長(zhǎng)方法在藍(lán)寶石襯底上成功外延制備了四英寸高質(zhì)量連續(xù)單層二硫化鉬晶圓無(wú)菌殺孢子劑，所外延的高質(zhì)量薄膜由高定向（0°和60°）的大晶粒（平均晶粒尺寸大于100 μm）拼接而成。在這種高定向的薄膜中，高分辨透射電子顯微鏡觀測(cè)到了近乎完美的4|4E型晶界。得益于獨(dú)特的多源設(shè)計(jì)，所制備的晶圓具有目前國(guó)際上報(bào)道中最高的電子學(xué)質(zhì)量。相關(guān)工作發(fā)表在近期的Nano Letters 2020上。