柔性二維半導體器件，是利用擁有獨特電學特性的二維半導體材料制造而成的可彎曲、卷繞、折疊的光電子器件。
柔性電子可以卷曲、折疊，并仍能夠保持性能穩定，這為電子產品設計提供了新的解決方案。二維半導體材料擁有獨特的機械、電學、光學等特性，在柔性器件制造領域受到關注。
二維半導體材料由單層或幾層原子構成，厚度超薄，且電子傳輸性能優異。二維半導體材料主要包括二硫化鉬、二硒化鎢等過渡金屬硫化物，以及石墨烯、黑鱗、六方氮化硼、硒化銦、砷化鎵等。
當前，硅晶體管尺寸縮小已接近物理極限，在單位面積集成電路上的集成數量難以再大幅提升，限制了芯片性能進一步突破。利用二維半導體材料制造晶體管，可以減小短溝道效應（SCE）、縮小晶體管尺寸。基于二維半導體晶體管制造而成的柔性集成電路，可以應用在柔性電子產品、可穿戴設備等生產領域。
例如二硫化鉬（MoS2），可以采用化學氣相沉積法（CVD）、機械剝離法、液相剝離法等工藝制備二維材料，其厚度超薄、透明性高、柔性好，具有優異的電學、光學、機械等性能，可以制備得到尺寸小、功耗低、柔性透明、靈敏度高的柔性二維半導體器件。
國際半導體聯盟在2015年技術路線圖（ITRS）中，指出二維半導體是下一代半導體器件的關鍵材料。在半導體器件小型化、柔性化、功能集成化發展背景下，柔性二維半導體器件開發與應用極受關注。
在我國，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心張廣宇團隊，在藍寶石上外延生長大尺寸、高電學質量的單層二硫化鉬晶圓，并采用逐層外延工藝生長出層數可控的多層二硫化鉬晶圓，基于此加工了短溝道和長溝道場效應晶體管器件進行驗證，結果表明基于多層二硫化鉬晶圓的晶體管電學質量更優。
新思界
行業分析人士表示，2024年8月，我國工信部發布國家重點研發計劃“微納電子技術”重點專項2024年度項目申報指南，提出面向多功能融合的柔性可穿戴應用，發展基于柔性的襯底二維半導體器件與電路技術。在此背景下，我國柔性二維半導體器件行業發展前景廣闊。
