集成电路(IC)进入3 nm以下技术节点，传统芯片制造技术面临极大挑战。当传统三维半导体材料的厚度减薄到5 nm及以下时，表面由于存在未钝化的悬挂键，其造成的散射导致器件迁移率降低，阈值电压难以精确调控，从而导致器件失效和良率降低。而二维半导体一方面由于其天然的原子级厚度和表面无悬挂键的独特属性使得其载流子能在原子厚度的平面内无损输运，并能被优良调控，从而利于晶体管的尺寸微缩:另一方面，有众多半导体属性的二维材料可以选择，能带调控的手段也多种多样。因此，引入二维半导体材料可以有效解决体材料的短沟道问题，并能够有效兼容现有CMOS平面工艺及先进制程未来，基于二维集成电路发展的基础，需要高质量、可批量生产的晶圆级材料，并在此基础上发展与现有半导体产业兼容的工艺。
复旦大学微电子学院复旦大学包文中-万景-周鹏团队针对二维半导体的器件工艺和集成路线发表综述文章，首先系统地介绍了二维半导体的主要的制备方法以及每种策略的优势和不足，着重以化学气相沉积生长方式为主介绍晶圆级二维材料生长的机理以及研究进展。之后详细介绍各分立器件工艺的突破性研究进展，并提出基于NMOS和CMOS电路的器件工艺集成方案。最后展望了基于二维材料的集成电路的潜在应用场景，分析列举了二维集成电路从实验室向产业化过渡亟待解决的问题和可能的研究方向。相关成果以“Two-Dimensional Semiconductors: From Device Processing to Circuit Integration”为题发表于国际顶级期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202304778