Un equipo internacional de investigación ha desarrollado una técnica de 'auto-grabado' para procesar semiconductores de redes cristalinas iónicas blandos e inestables, específicamente monocristales de capas delgadas de perovskita 2D, sin dañar su estructura, superando un desafío clave en materiales optoelectrónicos. Liderado por investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China, la Universidad de Purdue y la Universidad Shanghai Tech, el estudio se publicó el jueves en Nature.
El estudio introduce un enfoque de 'auto-grabado' guiado que aprovecha el estrés interno acumulado durante el crecimiento del cristal. Utilizando un sistema de solución suave de ligando-alcohol isopropílico (IPA), los investigadores indujeron un auto-grabado in-plane controlado en sitios específicos de monocristales de perovskita 2D. Posteriormente, llenaron con precisión las cavidades grabadas con perovskitas 2D de diferentes composiciones de halógenos. Esto permitió crear heterouniones de alta calidad dentro de una oblea de cristal único, con continuidad de red y interfaces atomically suaves.nnEn optoelectrónica de semiconductores, las heterouniones —interfaces formadas entre materiales de diferentes composiciones químicas a nivel atómico— permiten un control preciso de las propiedades ópticas de cada cavidad. Al ajustar los halógenos en estas regiones grabadas, los investigadores pueden diseñar unidades tipo píxel con color de emisión y brillo ajustables, un paso crucial hacia dispositivos optoelectrónicos miniaturizados y eficientes.nnComparado con métodos convencionales como el tratamiento con solventes fuertes o el patronado ultravioleta, esta nueva estrategia es más suave y preserva la red cristalina de daños.nn«Este método de procesamiento sugiere que en el futuro podremos integrar píxeles microscópicos emisores de luz de diferentes colores densamente dispuestos en un material ultra-delgado. Abre una nueva plataforma de materiales y vía de diseño para dispositivos de luminiscencia y visualización de alto rendimiento», dijo Zhang Shuchen, miembro del equipo de investigación.nnEste avance ofrece una vía innovadora para el procesamiento de semiconductores optoelectrónicos, con potencial para impulsar tecnologías de visualización e iluminación de próxima generación.
