北科大新闻网11月21日电（通讯员 高丽）11月21日，《科学》（Science）发表了我校前沿交叉科学技术研究院的最新研究成果《二维半导体的原子层键合接触》（Atomic layer bonding contacts in two-dimensional semiconductors），Science, 390, 6775, 813-818, (2025)。该项成果在国际上首次提出了“原子层键合”的学术思想，发展了二维半导体材料原子层精准剪裁和异质外延全新技术，首次实现了二维半导体材料与金属电极的原子层键合，突破了二维半导体材料无法满足硅基集成电路后道制造工艺热预算的关键瓶颈，研制出达到集成电路技术路线图指标要求的高性能器件，充分验证了二维半导体材料在未来芯片制造的可行性。

《二维半导体的原子层键合接触》

学校前沿交叉科学技术研究院博士后高丽和博士研究生陈章毅为论文共同第一作者，张先坤教授、张铮教授、张跃院士为通讯作者。

原子层键合（ALB）接触的设计与原子结构表征

金属与半导体的接触界面与性能优化一直是集成电路领域高性能器件制造的关键问题。然而，对于表面无悬挂键的二维过渡金属硫族化合物（TMDs）半导体，如何与金属电极材料实现强键合、高稳定性的接触是长期困扰二维半导体在先进制程集成电路领域实现应用突破的关键瓶颈之一。

ALB接触晶体管的性能

张跃院士团队以推动二维半导体材料在集成电路领域的工程化应用需求为导向，针对二维半导体-金属接触问题，创新性提出了原子层键合（Atomic layer bonding, ALB）接触技术。通过精确去除二维半导体材料表面单层硫原子后直接沉积金属电极，实现了过渡金属原子层与金属电极原子层间电子结构和晶格结构的协同调控，成功构筑出兼具强能带耦合和高键合强度的原子层键合接触界面，获得了逼近理论接触极限的、低至70 Ωμm的接触电阻和高达400℃的热机械稳定性，满足国际半导体器件与系统（IRDS）技术路线图中对于高性能电子器件的应用要求。

原子层键合（ALB）接触作为解决二维半导体与金属电极接触界面问题的全新技术路线，突破了限制二维半导体材料面向工业化发展的关键瓶颈，将有力推动二维半导体器件从实验室向规模化制造发展。

（供图：前沿交叉科学技术研究院）

（责编：姜智颖、林冠群）