酸素を用いる手法、MoS₂単結晶を400地点中397地点で形成と報じられる

成長領域の中心以外で結晶形成を抑制

KAISTとTDS Innovationの研究チームは、酸化物バリアから放出される酸素が横方向のエッチングフラックスを生み、各パターン化成長領域の中心以外で新たな結晶の形成を抑える手法を説明した。
MoS₂を使って電界効果トランジスタ（FET）を作製し、その動作を確認したほか、選択成長したMoS₂トランジスタとしては従来報告より高い電荷キャリア移動度を得たとしている。

記事によると、2次元半導体の結晶は成長領域内のランダムな場所で生じるのが一般的だった。
複数の結晶が成長して接すると境界ができ、電気特性や均一性を損なうことがある。

研究チームは、エッチングフラックスを介した単一中心核生成プロセスにより、結晶の形成をパターン化領域の幾何学的中心へ限定したと報じられている。
直径2センチの基板での試験では、400地点中397地点で単結晶ができ、収率は99.3%だったという。

実験室のFETから商用生産への距離

パターン化領域ごとに1つの結晶が成長し始める位置を制御できれば、原子レベルで薄い半導体材料の製造における障害に対処できる可能性がある。
ただし、これは実験室での実証であり、商用チップ生産の実証ではない。
TDS Innovationは、さらなる検証を条件に2030年ごろの商用利用を目指すとしている。