据维度网获悉,由中国科学技术大学、上海科技大学与美国普渡大学组成的联合研究团队,成功开发出一种新型半导体蚀刻技术,首次实现二维铅卤化物钙钛矿中马赛克横向异质结构的可控制备。该技术通过“自蚀刻”方法利用晶体内部应力实现精准图案化,为高性能光电设备的设计开辟了新方向,相关成果已于1月14日发表于《自然》期刊。

传统光刻半导体技术因钙钛矿晶体结构柔软且不稳定,难以实现高质量图案制备。研究团队创新性地提出“自蚀刻”策略:在特定溶剂环境中,晶体生长过程中自然产生的内部应力被触发,在特定位置形成规则方形孔洞。随后,团队采用快速溶剂蒸发生长技术,将不同半导体材料填充至孔洞中,最终形成连续、均匀的单晶马赛克图案异质结构。这一过程无需外部物理刻蚀,而是通过材料自身特性实现结构控制。
“这不仅是材料的拼接,更是引导晶体在内部形成连续横向异质结构。”中国科学技术大学特聘教授、论文通讯作者张书琛表示。该半导体技术突破了传统工艺对材料稳定性的限制,未来或可在极薄材料上制备密集排列的微小像素,每个像素独立发出不同颜色。这一特性为高分辨率显示器、柔性光电设备及太阳能电池等领域提供了新的材料与设计方案,有望推动相关产业技术升级。









