Разработан метод самотравления, который позволяет создавать сложные узоры на 2D-материалах на основе перовскита

Выйдя за рамки традиционного производства микросхем, совместная исследовательская группа из Китая и США представила метод производства полупроводников, который может открыть совершенно новые возможности для создания высокопроизводительных светоизлучающих и интегрированных электронных устройств.

Этот подход призван устранить ключевые недостатки современных литографических процессов, которые доминируют в производстве полупроводников, но с трудом справляются с хрупкими материалами нового поколения.

При стандартной литографии лазеры вытравливают схемы, воздействуя на поверхность вертикально. Однако любое боковое рассеивание света может привести к неконтролируемому повреждению. Эта проблема особенно актуальна для мягких и высокочувствительных материалов, таких как перовскиты на основе галогенида свинца. Переосмыслив процесс формирования структур на наноуровне, исследователи стремились обеспечить гораздо более точное нанесение рисунка, что открывает путь к созданию сложных архитектур устройств, которые трудно или невозможно реализовать с помощью существующего оборудования.

Перовскиты на основе галогенидов свинца, которые долгое время считались прорывным материалом для электроники следующего поколения, демонстрируют исключительные оптоэлектронные характеристики при расположении в двумерной кристаллической решётке. Однако из-за их мягкости и химической нестабильности точная обработка на наноуровне чрезвычайно затруднена, что ограничивает их использование в передовых полупроводниковых устройствах.

Метод самотравления использует внутреннее напряжение, которое естественным образом возникает внутри кристалла перовскита по мере его роста. Вместо того чтобы делать надрезы снаружи, процесс происходит изнутри — подобно тому, как используется скрытая линия разлома в породе для создания точных контролируемых трещин.

Используя этот подход, команда смогла создать пикселеподобные элементы, цвет и яркость которых можно точно регулировать. В результате получилась пластина из монокристалла, которая выглядит как мозаика, состоящая из различных областей перовскита, каждая из которых излучает свет по-своему. Кроме того, такой уровень контроля является важным шагом на пути к созданию более компактных и эффективных оптоэлектронных устройств, включая дисплеи нового поколения и светодиоды.

Описывая значимость полученных результатов, Чжан Шучен, материаловед из Китайского университета науки и технологий и ведущий автор исследования, заявил в комментарии государственному информационному агентству «Синьхуа», что эта работа создала новую материальную платформу и способ проектирования высокоэффективных люминесцентных устройств и дисплеев.

Оставьте отзывОтмена