原子薄二硫化钼（MoS2）具有优异的力学、光学和电学性能，是一种很有前途的集成柔性电子半导体材料。然而，制造具有高器件密度和高性能的大规模MoS2基柔性集成电路仍然是一个挑战。

近日，中科院物理研究所张广宇研究员，杨蓉报道了在柔性衬底上使用4英寸晶圆级的MoS₂单分子膜制作透明的MoS₂基晶体管和逻辑电路。

文章要点

1）研究人员使用一种改进的化学气相沉积工艺来生长大晶粒尺寸的晶片级单分子膜和金/钛/金电极，以产生低至2.9 kΩ μm^-1的接触电阻。

2）场效应晶体管（FETs）具有较高的器件密度（1518个晶体管/cm²）和高成品率（97%），并且具有较高的通断比(10¹⁰)、电流密度（~35 μA μm^-1）、迁移率(~55 cm² V^-1s^-1)和柔性。

3）这种高性能晶体管阵列的可扩展制造（每片晶片具有54640个晶体管）使大面积灵活集成多级电路的生产成为可能，研究人员展示了用于反相器（在V_dd=4V时，电压增益高达107）、NOR门、NAND门、静态随机存取存储器（SRAM）和五级环形振荡器的电路。

该研究工作提供了一种制作大规模柔性集成MoS₂器件的策略，对开发应用于计算、通信、传感和信息存储的柔性电子器件具有一定的价值。

Li, N., Wang, Q., Shen, C. et al. Large-scale flexible and transparent electronics based on monolayer molybdenum disulfide field-effect transistors. Nat Electron (2020)

DOI：10.1038/s41928-020-00475-8

https://doi.org/10.1038/s41928-020-00475-8