除了传统的异质外延，2D材料辅助外延为未来材料集成带来了革命性的方案。然而，二维材料辅助氮化物外延的基本原理仍不清楚，从而阻碍了对其本质的理解，进而阻碍了其进展。近日，中国科学院Liu Zhiqiang报道了二维材料辅助氮化物外延生长原理。

本文要点：

1) 作者从理论上建立了氮化物/二维材料界面的晶体学信息模型，并在实验上得到了进一步证实。作者发现氮化物/2D材料界面的原子相互作用与基底的性质有关。对于单晶衬底，异质界面表现为共价界面，外延层继承衬底的晶格。而对于非晶衬底，异质界面往往是范德瓦尔斯（vdW）界面，并且强烈依赖于2D材料的特性。

2) 因此，受石墨烯的调控，氮化物外延层呈现多晶结构。相反，作者在WS₂上成功地获得了单晶GaN膜。该结果为高质量2D材料辅助氮化物外延提供了合适的生长构建策略，这也为各种半导体异质集成开辟了一条道路。

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Qi Chen et.al Principles for 2D Material Assisted Nitrides Epitaxial Growth Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202211075

https://doi.org/10.1002/adma.202211075