中美研究人员联合在新型芯片材料领域取得突破
据新华社报道，由中国科技大学（USTC）张树辰教授领导的研究团队，与美国普渡大学和上海科技大学的研究人员合作，在新型半导体材料领域取得了显著进展。
团队首次实现了在二维离子软晶格材料中可控制造面内、可编程、原子平坦“马赛克”异质结，开辟了下一代高性能发光和集成器件开发的新路径。研究结果于1月15日发表在《自然》杂志上。
离子软晶格半导体，以二维卤化物钙钛矿表示，具有柔性但结构不稳定的晶格。传统制造技术如光刻通常涉及激进的加工步骤，可能损坏材料，难以实现高质量的横向异质整合。因此，如何在此类材料中实现精确、可控的横向异质接合并实现高质量外延，一直是该领域的重大科学挑战。
研究团队报告称，他们创造性地提出了并开发了一种基于内部晶体应力驱动的引导“自蚀”新方法。在生长过程中，二维钙钛矿单晶自然积累内部应力。通过精心设计温和配体-溶剂微环境，研究人员能够选择性激活并利用这种内部应力，在单晶内指定位置诱导可控的自蚀，形成规律的方形孔隙结构。
随后，采用快速外延生长工艺，精确地将不同半导体材料重新填充到这些预定义区域，最终实现了单晶晶圆内高质量“马赛克”异质结的构建。这些异质结构具有连续晶格和原子平面界面。
研究人员表示，这项工作首次展示了二维离子材料系统中高质量、可设计的横向异质结制造，克服了传统工艺技术的局限。通过引入利用晶体内部应力和动力学实现单晶内功能结构可编程演化的新范式，本研究为理想界面物理研究提供了强大平台，并为低维材料的集成与器件应用开辟了新途径。
加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码
