近年来，世界各地的工程师们都在努力创造越来越灵活和多用途的电子元件，因为这可能使制造更复杂的设备和机器人系统成为可能，如电子皮肤(e-skin)或可穿戴传感器。这一特定研究领域的总体目标是开发可大规模制造和实施的柔性电子器件，但同时也表现出高器件密度和优异性能。

二维(2-D)半导体材料，如二硫化钼(MoS2)，在开发柔性电子部件方面具有特殊前景。虽然这种材料具有许多优越的机械、光学和电子性能，但迄今为止，用MoS2制造具有高器件密度和高性能的大规模柔性集成电路具有挑战性。

中国科学院的研究人员最近制造了一种新的柔性透明的mos2晶体管，可以大规模生产。发表在《自然电子》杂志上的一篇论文中提到了这种晶体管，它采用了传统气相沉积工艺的一种变体。

“二维(2-D)材料，如二硫化钼(MoS2)，由于其天然的轻薄和柔韧性，有潜力成为柔性电子产品的新构件，”开展这项研究的研究人员之一张广宇告诉TechXplore。“然而，制造高性能的大规模柔性电子设备仍然是非常具有挑战性的。在这项工作中，我们试图开发大型柔性透明电子产品的原型，基于我们在高质量单层MoS2的晶圆级外延上的最新进展。

张和他的同事设计的晶体管是通过在柔性衬底上转移薄膜级的MoS2单层来制造的。这些层可以用标准的微加工技术制造，这意味着它们可以很容易地大批量生产。

研究人员使用了一种改良版的原子层沉积(ALD)，这是一种通常用于在表面涂覆薄膜的技术。他们采用的替代ALD方法改善了晶体管的高k介电层(Al2O3)的均匀性。此外，他们使用Au/Ti/Au作为源极/漏极接触电极，实现了良好的电接触。

该晶体管具有较高的器件密度和97%的良率，以及高的开/关比(1010)、电流密度(~35极距m−1)、流动性(~55 cm2 V−1 s−1)和灵活性。此外，使用相同的制造工艺，研究人员能够制造各种灵活的集成逻辑电路，包括逆变器、非门、非门、门、随机存取存储器和五级环形振荡器。

“我们制作的大型柔性晶体管展示了高的器件密度、产量和性能，”张说。“更重要的是，器件密度约为1500个晶体管每平方厘米，这比之前的工作要高得多。”

这组研究人员最近发表的论文介绍了一种制造大规模mos2柔性器件的有前途的方法。在未来，这种方法可以使柔性电子器件的发展更薄、更小和更好的性能。

“在接下来的研究中，我们将继续优化生长过程，以提高二硫化钼薄膜的质量，”张说。“此外，我们计划进一步改善设备性能，提高柔性设备的集成水平，并为我们的晶体管研究更有前景的应用，如柔性存储器和突触设备、传感器、光电探测器等。”