一个研究团队成功开发出激光诱导氧化掺杂集成(LODI)技术，该技术仅需一次激光加工，就能改变半导体的导电特性，将传统基于电子掺杂的二氧化钛(TiO₂ )转化为基于空穴掺杂的p型半导体。这项研究发表在《Small》杂志上，由大邱庆北科学技术院电气工程与计算机科学系的权赫俊教授领导。

半导体根据导电粒子特性分为n型和p型，n型依靠电子传导电流，p型依靠空穴(电子的空位)传导电流。多数电子设备采用互补金属氧化物半导体(CMOS)电路，需同时利用这两种特性。二氧化钛(TiO₂ )虽因无毒、储量丰富且稳定性好被视为“理想半导体材料”，但晶体结构稳定限制了空穴运动，只能作为n型半导体使用，仅允许电子传输，无法满足高效电路设计需求。

为克服这一局限，研究团队开发的LODI技术，利用同一束激光同时进行氧化和掺杂，将复杂工艺简化为一步。当氧化铝(Al₂O₃ )薄膜覆盖在钛(Ti)薄金属膜上，激光照射几秒后，铝离子扩散，钛与氧结合生成二氧化钛(TiO₂ )，电子平衡被打破产生空穴，形成p型半导体。传统工艺需高温热处理和真空离子注入，耗时数十小时，且需昂贵设备和真空环境，限制了商业化应用。而LODI技术仅需一束激光，几秒内即可达到相同效果，有望成为下一代半导体制造技术，大幅缩短工艺时间和成本。

权赫俊教授表示：“这项研究意义重大，将主要用作n型半导体的氧化钛转化为p型半导体，同时将传统复杂工艺简化为单一激光工艺。这项能够精确控制氧化物半导体导电类型的原创技术，将为实现下一代高度集成和可靠的器件奠定基础。”

更多信息： Gyuwon Yang 等人，《一步激光诱导氧化和掺杂实现铝掺杂二氧化钛的定制p型转变》，Small(2025)。期刊信息： 小型