柔性二维半导体器件，是利用拥有独特电学特性的二维半导体材料制造而成的可弯曲、卷绕、折叠的光电子器件。
柔性电子可以卷曲、折叠，并仍能够保持性能稳定，这为电子产品设计提供了新的解决方案。二维半导体材料拥有独特的机械、电学、光学等特性，在柔性器件制造领域受到关注。
二维半导体材料由单层或几层原子构成，厚度超薄，且电子传输性能优异。二维半导体材料主要包括二硫化钼、二硒化钨等过渡金属硫化物，以及石墨烯、黑鳞、六方氮化硼、硒化铟、砷化镓等。
当前，硅晶体管尺寸缩小已接近物理极限，在单位面积集成电路上的集成数量难以再大幅提升，限制了芯片性能进一步突破。利用二维半导体材料制造晶体管，可以减小短沟道效应（SCE）、缩小晶体管尺寸。基于二维半导体晶体管制造而成的柔性集成电路，可以应用在柔性电子产品、可穿戴设备等生产领域。
例如二硫化钼（MoS2），可以采用化学气相沉积法（CVD）、机械剥离法、液相剥离法等工艺制备二维材料，其厚度超薄、透明性高、柔性好，具有优异的电学、光学、机械等性能，可以制备得到尺寸小、功耗低、柔性透明、灵敏度高的柔性二维半导体器件。
国际半导体联盟在2015年技术路线图（ITRS）中，指出二维半导体是下一代半导体器件的关键材料。在半导体器件小型化、柔性化、功能集成化发展背景下，柔性二维半导体器件开发与应用极受关注。
在我国，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心张广宇团队，在蓝宝石上外延生长大尺寸、高电学质量的单层二硫化钼晶圆，并采用逐层外延工艺生长出层数可控的多层二硫化钼晶圆，基于此加工了短沟道和长沟道场效应晶体管器件进行验证，结果表明基于多层二硫化钼晶圆的晶体管电学质量更优。
新思界
行业分析人士表示，2024年8月，我国工信部发布国家重点研发计划“微纳电子技术”重点专项2024年度项目申报指南，提出面向多功能融合的柔性可穿戴应用，发展基于柔性的衬底二维半导体器件与电路技术。在此背景下，我国柔性二维半导体器件行业发展前景广阔。
