异质外延为后摩尔时代各种半导体的异质集成和多功能集成开辟了新的途径。学分:半导体研究所中国科学院半导体研究所刘志强教授领导的研究团队与北京大学高鹏教授领导的团队和北京石墨烯研究所(BGI)刘忠范教授领导的团队合作，最近通过范德瓦尔斯策略(一种非对称外延工艺)实现了“异质外延”的概念。研究人员证实了氮化物外延不受衬底晶格限制的可行性，为半导体材料的异质集成提供了新思路。
通过提出纳米棒辅助范德瓦尔斯外延技术，他们在非晶玻璃衬底上获得了连续且平坦的近单晶氮化物薄膜。
经过几十年的发展，半导体行业已经进入“后摩尔时代”《超越摩尔定律》迎来了高潮。未来半导体产业的发展需要跳出原有的框架，寻求新的路径。
面对这些机遇和挑战，宽带隙半导体材料等基础材料的制备也在孕育突破。新材料、新工艺和异构集成将成为后摩尔时代潜在的颠覆性技术。
在这项研究中，研究人员使用石墨烯来实现对准的氮化物成核岛，这继承了石墨烯晶格的结晶度。然后氮化物成核岛吸收石墨烯表面的原子，演化成纳米棒。接下来，纳米棒充当了晶格失配缓解和随后聚结的良好模板。因此形成了光滑的氮化物膜。
据研究人员称，石墨烯有效地引导了氮化物的取向，而设计的纳米棒模板进一步将面内排列缩小到三种主要构型。
该研究的对应作者刘志强教授说:“石墨烯边界的原子分辨率高分辨率透射电子显微镜图像清楚地显示了面内主导取向，这与密度泛函理论计算一致。”。
这项工作不仅从实验上证实了非晶衬底上晶体氮化物的生长，而且为先进电子和光子学的半导体单片集成提供了一条有前途的途径。
该方法也适用于高铟组分氮化物材料的制备。提出了一种提高铟在ⅲ族氮化物中掺入量的通用方法，为氮化物在新型多功能器件领域的应用开辟了新思路。
这项研究于7月31日在科学进展在线发表，文章标题为“无定形石墨烯-玻璃晶片上近单晶氮化物膜的范德华外延”
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