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中外联合团队在新型半导体材料领域取得重要进展

来源:综合报道    2026-01-16
研究团队首次在二维离子型软晶格材料中,实现了面内可编程、原子级平整的“马赛克”式异质结的可控构筑。

据新华社报道,记者从中国科学技术大学获悉,中科大张树辰特任教授团队联合美国普渡大学、上海科技大学的研究人员,在新型半导体材料领域取得重要进展。

研究团队首次在二维离子型软晶格材料中,实现了面内可编程、原子级平整的“马赛克”式异质结的可控构筑,为未来高性能发光和集成器件的研发开辟了全新路径。相关成果于1月15日在线发表于国际权威学术期刊《自然》。

在半导体领域,能够在材料平面内横向精准构建异质结构,是探索新奇物性、研发新型器件及推动器件微型化的关键。研究团队创新性地提出并发展了一种引导晶体内应力“自刻蚀”的新方法。研究人员发现,二维钙钛矿单晶在生长过程中会自然累积内部应力,团队巧妙设计了一种温和的配体-溶剂微环境,能够选择性地激活并利用这些内应力,引导单晶在特定位置发生可控的“自刻蚀”,从而形成规则的方形孔洞结构。随后,通过快速外延生长技术,将不同种类的半导体材料精准回填,最终在单一晶片内部构筑出晶格连续、界面原子级平整的高质量“马赛克”异质结。

研究人员表示,此项研究首次在二维离子型材料体系中,实现了对横向异质结结构的高质量、可设计性构筑,突破了传统工艺的局限,其展现的驾驭晶体内应力与动力学新范式,实现了单晶内部功能结构的可编程演化,为研究理想化界面物理提供了全新平台,也为低维材料的集成化与器件化开辟了新的路径。