韩国研究人员推出了一项创新技术,能无需复杂工艺,直接将二维(2D)半导体材料图案化到基板上。该技术采用环保溶剂型体系,结合二维半导体与交联剂,构建出高分辨率电路。此方法以环保溶剂替代有毒有机溶剂,有望加速高密度、低功耗半导体器件的商业化进程。

韩国蔚山科学技术大学BongSoo Kim教授携手延世大学Joohoon Kang教授和Jeong Ho Cho教授,共同开发并展示了这一使用二硫化钼等二维材料的环保直接图案化工艺。研究成果已发表于《先进材料》杂志。二维材料因其层状结构,成为超薄高性能半导体元件的理想候选,有望提升芯片集成密度并降低功耗。然而,传统半导体制造技术可能损坏敏感纳米级材料,阻碍其应用。研究团队通过新方法,无需高温或化学蚀刻,即可实现直接电路图案化。该工艺利用环保醇基溶剂分散二维纳米材料和特殊交联剂,紫外光照射后交联剂固化,留下清晰电路。
研究关键在于找到合适溶剂和交联剂组合。通过详细分析,团队选择异丙醇为溶剂,并修改传统叠氮化物交联剂结构,确保二维材料稳定分散。利用该技术,团队制备了性能稳定的二硫化钼晶体管,并成功在单个基板上图案化p型和n型二维半导体,创建逻辑电路和静态随机存取存储器,证明了该方法在实际设备集成中的潜力。Kim教授表示:“这项研究将紫外交联技术扩展到二维半导体材料,是环保、高精度图案化的重要一步,将在开发节能、高速半导体芯片中发挥关键作用。”
更多信息: Cheol Kwak 等人,《用于晶圆级电子器件的绿色溶剂处理二维纳米材料的直接光图案化》,《先进材料》(2025 年)。期刊信息: 先进材料













