南京理工大学，Nature Materials！

本文针对硅基半导体微缩化面临的挑战，提出了一种高性能P型二维非层状β-Bi2O3半导体材料。通过盐-氧协同辅助化学气相沉积（CVD）方法，实现了厚度在0.3 - 15 nm范围内的二维β-Bi2O3晶体的可控合成。研究揭示了其独特的气-液-固-固（VLSS）生长机制，借助低熔点、亚稳态的层状中间产物（BiOCl）作为桥梁，成功完成了高熔点、稳态二维非层状β-Bi2O3的合成。二维β-Bi2O3展现出厚度依赖的带隙演化特性，其P型导电性源于Bi-O轨道的强杂化作用。基于该材料的场效应晶体管（FET）在室温下实现了136.6 cm2 V-1s-1的空穴迁移率和1.2×108的电流开关比，其性能位居当前二维非层状P型半导体FET器件的前列。该成果为后硅时代高性能互补电子器件的开发提供了新的选择。