在對傳統(tǒng)硅材料相關(guān)應(yīng)用研究達到瓶頸時，科學(xué)家們試圖尋找替代材料，二維材料因具備特殊的單原子層厚特點成為近年來的研究熱門，尤其是二硫化鉬(MoS2)、二硫化鎢(WS2)、二硒化鉬(MoSe2)、二硒化鎢(WSe2)等過渡金屬硫化物(TMDCs)具有優(yōu)異的光電特性，比較傳統(tǒng)硅作為晶體管材料時能夠?qū)崿F(xiàn)更高的電荷遷移率與更低的功率損耗。

斯坦福大學(xué)科研人員基于二硫化鉬發(fā)明了一種僅原子厚度的高性能晶體管，長度不到100納米，但可以實現(xiàn)在低電壓運行時耐受高電流。這使得柔性電子產(chǎn)品達到“薄如蟬翼”的效果成為可能。相關(guān)研究成果發(fā)表在《NatureElectronics》上。

隨著科技的發(fā)展，雖然柔性電子設(shè)備已經(jīng)在日常生活中“隨處可見”了，如顏值較高的曲屏手機、升級版酷炫可折疊手機、不會“硌人”的智能服飾等等，但是人們對柔性電子技術(shù)的探索仍未止步，至少在輕薄度、可延性等方面仍然具有很大的發(fā)展空間。

柔性電子技術(shù)一般是通過將有機或無機材料電子器件制作在柔性或可延性的基板上，以使得傳統(tǒng)堅硬的電子設(shè)備柔性化，從而能夠在不規(guī)則的條件下穩(wěn)定運行。*早可以追溯到上世紀60年代，當(dāng)時科研人員一般以塑料、金屬、玻璃、橡膠為基板，并嘗試用有機半導(dǎo)體替代硅等無機半導(dǎo)體。

一般而言，材料的輕薄度與其柔性是正相關(guān)的，然而對于電子設(shè)備而言，輕薄材料的電壓耐受性一般比較差，在實際應(yīng)用過程中存在很大的安全隱患，尤其是應(yīng)用在醫(yī)療數(shù)據(jù)跟蹤器等可穿戴設(shè)備當(dāng)中，基板受熱分解、漏電或者是數(shù)據(jù)異常反饋不及時等都可能對使用者造成生命危險。因此，如何保證電子設(shè)備在滿足性能條件的前提下趨于輕薄化與小型化，是至今為止研究人員一直在攻克的重要難點之一。

斯坦福大學(xué)研究人員提出了一種新的基于層的工藝使超薄電子設(shè)備成為可能。他們首先在覆蓋有玻璃涂層剛性硅基板上，利用化學(xué)氣相沉積法使原子厚度MoS2薄膜疊加成為僅三個原子厚度的涂層，該涂層上方覆蓋著納米級圖形結(jié)構(gòu)金電極，隨后浸入去離子水中將整個器件堆棧剝離，并轉(zhuǎn)移到由聚酰亞胺制成的柔性基板上。

*終包括基板在內(nèi)的整個柔性場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)厚度僅5微米，且分辨率高、功耗低、散熱效果佳。

新工藝在無線通信、“貼膚”電子產(chǎn)品、人體芯片等領(lǐng)域中具有很大的應(yīng)用前景，目前研究人員正在尋找商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的方法。此外，他們嘗試利用二硒化鉬(MoSe2)和二硒化鎢(WSe2)材料驗證這種晶體管制造方法的多樣性。