当前，为了解决芯片微缩瓶颈、以及推进晶体管尺度的进一步微缩，必须寻找全新的沟道材料，从而开发新的器件功能和器件架构。
2017 年，作为下一代晶体管沟道材料，二维半导体被纳入国际半导体器件与系统路线图（IRDS，International Roadmap for Devices and Systems）。
根据最新技术路线的预测：二维芯片技术将于 2034 年正式实现商业化，从而提升“后摩尔时代”集成电路性能。
作为一种二维半导体材料，二硫化钼凭借多种优点成为解决硅基器件微缩瓶颈、以及构筑集成度更高、速度更快、功耗更低的下一代新型芯片的理想材料。
为了实现二维半导体全部潜力及其在高性能芯片上的应用，非常有必要在通用商业衬底上，以可控的方式合成二维半导体单晶晶圆。
针对此，一些国际领先的材料生长课题组，都把这一问题作为重要课题进行攻关，并已经在二维半导体单晶晶圆的制备上取得系列进展 [1]。
然而，目前二维半导体单晶晶圆的制备，主要依赖衬底台阶工程策略。
这通常需要对基底进行特殊设计，比如精心地设计斜切角、或在苛刻的高温环境下进行退火处理等。
与此同时，目前对二维半导体单晶晶圆的生长机理还存在很大争议。
因此，如何在通用商业衬底上，以可控方式合成二维半导体单晶晶圆，对于深化理解生长机理和推动实际应用至关重要。
国内团队深耕二维材料研究，连续数年研发多项成果针对上述问题，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的张广宇研究员和杜罗军研究员等人，基于前期在高质量二维二硫化钼晶圆外延生长方面的成果 [2]，提出了一种界面缓冲层控制的新策略。
图 | 张广宇（