International team develops damage-free etching technique for semiconductors

An international research team has developed a 'self-etching' technique to process soft and unstable ionic crystal lattice semiconductors, specifically 2D perovskite thin-layer single crystals, without damaging their structure, overcoming a key challenge in optoelectronic materials. Led by researchers from the University of Science and Technology of China, Purdue University, and Shanghai Tech University, the study was published on Thursday in Nature.

The study introduces a guided 'self-etching' approach that leverages internal stress accumulated during crystal growth. By using a mild ligand-isopropyl alcohol (IPA) solution system, the researchers induced controlled in-plane self-etching at specific sites in 2D perovskite single crystals. Subsequently, they precisely filled the etched cavities with 2D perovskites of varying halogen compositions. This allowed the creation of high-quality heterojunctions within a single crystal wafer, featuring lattice continuity and atomically smooth interfaces.

In semiconductor optoelectronics, heterojunctions—interfaces formed between materials of different chemical compositions at the atomic level—allow precise control over the optical properties of each cavity. By tuning the halogens in these etched regions, researchers can design pixel-like units with adjustable emission color and brightness, a crucial step toward miniaturized and efficient optoelectronic devices.

Compared to conventional methods such as strong solvent treatment or ultraviolet patterning, this new strategy is gentler and preserves the crystal lattice from damage.

"This processing method suggests that in the future, we may integrate densely arranged microscopic light-emitting pixels of different colors on an ultra-thin material. It opens up a new material platform and design pathway for high-performance luminescent and display devices," said Zhang Shuchen, a member of the research team.

This breakthrough offers an innovative pathway for optoelectronic semiconductor processing, potentially advancing next-generation display and lighting technologies.

مقالات ذات صلة

MIT researchers examining a 3D holographic model of relaxor ferroelectric atomic structure visualized via multislice electron ptychography.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

فريق بحثي بقيادة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يستخدم تقنية تصوير المجهر الإلكتروني متعدد الشرائح لرسم خرائط الهيكل ثلاثي الأبعاد للمواد الكهرضغطية المرخية

من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

قام باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وشركاؤهم بتوصيف الهيكل الذري والقطبي ثلاثي الأبعاد لمادة كهرضغطية مرخية بشكل مباشر باستخدام تقنية تُعرف باسم "تصوير المجهر الإلكتروني متعدد الشرائح" (multislice electron ptychography)، وأفادوا بأن سمات الاستقطاب الرئيسية أصغر مما تنبأت به النماذج المحاكية الرائدة، وهي نتائج قد تساعد في تحسين النماذج المستخدمة لتصميم أجهزة الاستشعار والحوسبة وتقنيات الطاقة في المستقبل.

Chinese scientists are developing advanced 2D semiconductor materials with 1,000-fold growth speed, promising applications in optoelectronics such as LEDs, photodetectors and lasers, to overcome Moore's Law limitations.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

A team from Nanjing University’s School of Integrated Circuits and Huawei has developed the first molybdenum disulfide-based multi-bit parallel microprocessor.

صمم باحثون في المعهد التقني الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ محفزًا باستخدام ذرات إنديوم معزولة على أكسيد الهافنيوم لتحويل ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين إلى ميثانول بكفاءة أكبر من الطرق السابقة. يزيد هذا التصميم أحادي الذرة من استخدام المعدن إلى أقصى حد ويتيح دراسة أوضح لآليات التفاعل. ويمكن لهذا الاختراق أن يدعم الإنتاج الكيميائي المستدام إذا ما تم تشغيله بمصادر الطاقة المتجددة.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

ابتكر علماء يابانيون مادة جديدة تعتمد على خاصية «قلب الدوران» قد تزيد من كفاءة الألواح الشمسية بنسبة تصل إلى 130 بالمئة. كما تحمل هذه التقنية إمكانات واعدة لتطبيقات شاشات OLED وأنظمة الإضاءة، وفقاً لما ورد في تقارير حديثة حول التطورات في مواد الخلايا الكهروضوئية.

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض