全球首个6英寸二维半导体单晶量产化制备

据“科创江北”消息，2025年10月23日，江北新区企业南京极钼芯科技有限公司(以下简称“极钼芯科技”)与南京大学科研团队在《Science》期刊共同发表重要研究成果。

　　极钼芯科技深度参与工艺开发与设备研制，为研究团队提供了自主研制的二维半导体MOCVD设备Oxy-MOCVD 200 ultra，成功实现了全球首个6英寸二维半导体单晶系列的量产化制备。该设备的全面国产化与自主可控性，标志着我国在下一代集成电路关键材料与装备领域取得重要突破。极钼芯科技同步推出多款二维半导体单晶晶圆与单晶衬底产品，为科研与产业应用提供高质量材料解决方案。

　　技术突破

　　实现量产级性能与灵活工艺的协同创新

　　极钼芯科技MOCVD设备从底层原理出发进行原创设计，具备高度的专业性与工艺适配能力，为二维半导体单晶生长提供了可靠的量产级技术平台。本次突破的核心在于成功融合了科研级的工艺灵活性与量产级的工艺稳定性。相较于传统制备技术存在的可控性与均匀性局限，新开发的技术路径在大尺寸晶圆均一性、工艺稳定性方面展现出显著优势。

　　该设备集成了多项自主开发的核心技术：

　　1、“Precise-Flow”前驱体输运系统，实现气体流量的精准控制与长效稳定，确保材料质量的一致性;

　　2、“Multi-Zone Thermal”温场控制模块，支持复杂温度曲线的精确执行，为多样化工艺开发提供理想环境;

　　3、开放式工艺架构，用户可根据研发需求灵活调整工艺参数，实现从材料成核到晶圆扩大的全流程可控生长。

　　创新模式

　　工艺与设备的深度融合

　　作为《Science》论文的合作单位，极钼芯科技深度参与了从工艺原理验证到设备系统优化的全流程创新。此次在《Science》发表的成果，验证了极钼芯科技在二维半导体专用生长装备领域已达到国际先进水平。经南京大学团队验证，Oxy-MOCVD 200 ultra生长的150毫米二硫化钼单晶圆片单向畴对齐率超过99%，成功攻克晶圆级单晶制备难题。

　　值得关注的是，该技术体系采用工艺与设备深度融合的创新模式，将经过验证的优质工艺方案直接赋能于设备系统，为用户提供即插即用的先进制程能力。基于该设备制备的器件展现出卓越的电学性能与一致性：室温电子迁移率平均值达110 cm2·V-1·s-1，最高值突破160 cm2·V-1·s-1，器件良率达到100%。该设备已成功支持二硫化钼、二硒化钼、二硫化钨、二硒化钨等多种主流二维半导体材料的单晶生长，展现出广泛的材料兼容性与工艺扩展潜力。

　　战略意义

　　以技术创新驱动产业高质量发展

　　在当前大国博弈与科技革命交织的复杂环境下，发展新质生产力成为把握战略主动的关键。本次二维半导体单晶制备技术的突破，正是响应国家“十五五”规划中关于强化科技创新和产业链自主可控战略要求的具体实践。

　　该成果通过工艺与设备的深度融合创新，实现了从基础研究到产业应用的全链条突破。一方面，攻克了二维半导体单晶材料制备的技术瓶颈，为人工智能、未来信息等战略性新兴产业提供了关键材料支撑;另一方面，装备的全面国产化与自主可控，有效提升了我国在集成电路领域的产业链安全性，为应对国际技术竞争提供了重要保障。

　　这一创新突破体现了新质生产力的核心特征——以科技创新驱动产业升级。通过构建产学研用深度融合的创新体系，不仅推动了二维半导体领域的技术进步，更为我国在新一轮科技革命和产业变革中赢得先机奠定了坚实基础。

　　未来，随着该项技术在各领域的广泛应用，将有力推动我国半导体产业实现高质量发展，为构建自主可控的现代产业体系、掌握国家发展和国际竞争主动权提供有力支撑。