Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 preprint

Area-Selective Deposition of WS2 via Sacrificial ZnS Conversion at Low Temperatures

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
6Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : de, sk, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

2D transition metal dichalcogenides (TMDCs) offer a promising path forward as standard silicon technology approaches its physical scaling limits. However, integrating TMDCs into semiconductor manufacturing requires precise, back-end-of-line (BEOL)-compatible deposition methods. Area-selective deposition (ASD) enables direct bottom-up patterning, yet achieving surface-selective growth of tungsten disulfide (WS 2 ) under low thermal budgets remains a significant challenge. Here, we demonstrate a thermally driven ASD route for ultra-thin WS 2 films at 400°C, using tungsten(VI) sulfide tetrachloride (WSCl 4 ) and H 2 S as precursors and leveraging the unique reactivity of the halogenated, sulfur-containing metal precursor to drive selective ligand exchange and conversion. This approach uses a sacrificial, ultra-thin ZnS template layer to guide spatial selectivity. The process selectively converts pre-deposited ZnS into high-quality WS 2 at 400°C while completely suppressing growth on adjacent dielectrics. Applied to 200 mm undoped silicate glass (USG) / Si(100) wafers, this precursor combination yields pure, smooth, ultra-thin (< 10 nm) crystalline WS 2 films with predominantly horizontally oriented layers. The surface conversion mechanism shows remarkable chemical contrast, with high selectivity (S > 0.994) over 1200 deposition cycles, with USG as a non-growth area (NGA). Electrical measurements on tungsten-contacted transmission-line structures show functional behavior, yielding a layer resistivity of 2.9 × 10 7 µΩ·cm and a specific contact resistivity of 5.4×10 -3 Ω·cm 2 for ~7.5 nm WS 2 films. By leveraging sacrificial template conversion to enable highly selective, low-temperature thermal ASD of WS 2 , this work provides a scalable, chemistry-driven, direct, bottom-up integration of 2D materials into future advanced semiconductor device architectures.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Area-Selective Deposition of WS2 via Sacrificial ZnS Conversion at Low Temperatures
Date Crossref
16/09/2026
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

2D Materials and ApplicationsChalcogenide Semiconductor Thin FilmsGraphene research and applications

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.