本报讯 近日，国际顶级学术期刊《科学》刊发一项重磅科研突破，日本东京大学主导的联合研究团队成功制备出直径仅1纳米的单壁二硫化钼（MoS₂）半导体纳米管，刷新全球半导体纳米管最小尺寸纪录，一举突破微观材料制备与芯片微型化的关键技术瓶颈，为后摩尔时代电子产业发展开辟全新赛道。

据科研团队介绍，此次研发的1纳米半导体纳米管，微观尺度达到极致，直径仅为人类头发丝的十万分之一，甚至小于天然DNA分子的宽度，是目前全球已成功合成、结构稳定、性能可控的最小半导体纳米管结构。相较于传统纳米半导体材料，该成果攻克了超微观尺度下材料结构不稳定、缺陷多、性能失控等行业难题，实现了原子级精准结构调控。

在核心制备技术上，研究团队创新采用氮化硼（BN）纳米管模板法，以结构稳定的氮化硼纳米管作为天然约束模板，精准调控二硫化钼材料的生长过程，让半导体材料在纳米管内部有序成型，最终制备出高度均匀、无结构缺陷、性能稳定的1纳米单壁半导体纳米管。该创新工艺完美解决了传统光刻技术难以实现超微小尺度精准制备的痛点，破解了数十年以来超细无机半导体纳米管的规模化制备难题，也印证了学界多年来关于超微观纳米材料性能的理论预测。

当前，全球半导体产业持续向超微型化、低功耗、高性能方向迭代，传统硅基芯片逐渐逼近物理极限，在1nm及以下先进制程中，极易出现量子隧穿、漏电、性能衰减等问题，严重制约高端芯片、微型电子器件、高精度传感设备的升级迭代。而此次问世的1纳米二硫化钼半导体纳米管，具备优异的半导体导电特性、极致的尺寸优势与稳定的微观结构，完美适配下一代纳米级晶体管、超高灵敏度传感器、微型集成电路、柔性电子设备等核心场景。

相较于传统硅基材料和普通碳纳米管材料，全新的1纳米半导体纳米管优势显著。其超细管状结构能够最大程度缩小器件体积，助力电子设备极致轻薄化；稳定的原子级结构可有效抑制量子效应带来的性能损耗，大幅提升芯片运行效率、降低功耗；同时，材料均匀性高、缺陷率极低，具备极强的量产适配潜力，为先进半导体制程突破提供了全新材料解决方案。

东京大学前沿科学系研究团队表示，这项成果不仅是纳米材料领域的重大技术突破，更为半导体产业突破摩尔定律瓶颈提供了全新路径。此前行业普遍认为1纳米尺度是半导体材料的临界极限，此次技术突破打破了这一认知，证明无机半导体纳米管可在原子级尺度下保持稳定光电性能，为超微型电子器件、量子器件、超低功耗芯片的研发奠定了坚实的材料基础。

业内专家分析，1纳米全球最小半导体纳米管的问世，标志着人类在纳米半导体材料精准制备领域迈入新阶段。随着后续工艺优化与技术落地，该材料有望广泛应用于高端算力芯片、人工智能终端、精密医疗传感、航空航天微型电子设备等高端领域，推动全球半导体产业实现新一轮技术革新，加速后摩尔时代新型电子产业生态的构建。

未来，研究团队将持续优化制备工艺，攻克规模化量产、器件集成适配等关键难题，推动这项前沿科研成果从实验室走向产业化，为全球先进半导体技术迭代注入全新动力。