问题——传统硅基器件在继续微缩过程中面临功耗、发热、漏电等多重约束，性能提升空间日益收窄。
面向新一代信息技术需求，国际学界与产业界持续探索具备更好电学特性与可延展工艺路线的新型半导体材料。
以二硫化钼为代表的二维半导体因厚度可控、器件尺度友好、潜在性能突出而被寄予厚望，但从材料“能做”到产业“能用”，核心障碍之一在于大尺寸高质量薄膜的可重复制备与量产一致性。
原因——当前半导体制造体系高度成熟，关键工艺平台与设备链条已围绕主流沉积技术形成稳定生态。
二维半导体若要融入现有产线，工艺兼容性至关重要。
金属有机化学气相沉积技术因其在传统半导体材料制备中的广泛应用，被认为是二维半导体规模化制备的现实路径。
然而，传统做法受反应动力学限制，薄膜生长效率难以提升；同时金属有机前驱体在高温分解过程中易产生含碳残留，碳杂质会引入缺陷、影响载流子输运并削弱器件性能，导致薄膜质量与工程化稳定性难以兼顾。
这些问题叠加，使得“大尺寸、快生长、低缺陷”的目标长期难以同时实现。
影响——针对上述瓶颈，南京大学王欣然、李涛涛团队与东南大学王金兰团队协同攻关，提出在沉积过程中引入氧气辅助的新策略：利用高温环境下氧与前驱体分解产生的碳元素优先反应，从源头抑制碳污染，同时有望改善反应路径与速率控制。
相关成果已在国际学术期刊《科学》在线发表。
研究团队依据该思路完成6英寸二硫化钼薄膜试制，实验显示薄膜生长速率相较传统方法实现数量级提升，意味着在同等时间窗口内可获得更高产出，也为降低制备成本、提升工艺节拍提供可能。
审稿意见认为，该工作同时触及动力学受限与碳污染两项长期难题，对二维半导体走向生产线具有推进意义。
对策——从产业化角度看，材料突破只是第一步，工程体系的完善同样关键。
团队表示已在二维半导体衬底工程、动力学调控等关键环节形成技术积累，这些能力将直接关系到薄膜均匀性、缺陷密度控制以及后续器件制程的稳定性。
下一阶段，围绕产线兼容的设备与工艺窗口优化仍需持续投入：一方面要在更大尺寸上验证氧辅助策略对厚度均一、晶粒连续性及杂质水平的控制能力；另一方面要在沉积参数、气氛管理、温场设计与在线监测等维度建立可复制、可放大的工程规范，确保在规模化条件下仍能保持质量一致性。
前景——当前硅基产线主流晶圆尺寸以12英寸为主，二维半导体若要进入制造体系，向12英寸薄膜制备迈进是绕不开的关键门槛。
团队正加紧研发面向更大尺寸的新型气相沉积设备，并计划尝试规模化制备12英寸二硫化钼薄膜。
可以预期，若相关工艺在大尺寸条件下继续实现高效率与低缺陷的兼顾，将为二维半导体在后摩尔时代的器件探索、低功耗电子学以及多形态集成应用打开更广阔空间。
同时，围绕二维材料的标准体系、可靠性评估、与现有工艺的协同设计等工作也将同步变得更加迫切，需要科研机构、设备制造与应用端形成更紧密的联动，推动“论文成果”向“产业能力”转化。
这项研究成果反映了我国科研工作者在前沿材料领域的创新能力和执行力。
从基础科学问题的发现到解决方案的提出，再到产业化关键技术的突破，整个过程充分体现了科技创新的系统性和坚持性。
二维半导体的产业化之路还很长，但每一次技术突破都是向现实应用迈进的坚实一步。
随着新型芯片材料研究的不断深入，我国有望在下一代半导体产业竞争中占据更加主动的位置，为国家信息产业的自主可控贡献科技力量。