국제 연구팀이 부드럽고 불안정한 이온 결정 격자 반도체, 구체적으로 2D 페로브스카이트 박막 단결정을 구조 손상 없이 가공하는 '자체 식각' 기술을 개발했다. 이는 광전자 재료의 핵심 도전을 극복한 것이다. 중국 과학기술대학, 퍼듀 대학교, 상하이 테크 대학교 연구원들이 주도한 이 연구는 목요일 네이처지에 발표됐다.
이 연구는 결정 성장 과정에서 축적된 내부 응력을 활용한 유도형 '자체 식각' 접근법을 소개한다. 연구원들은 온화한 리간드-이소프로필 알코올(IPA) 용액 시스템을 사용해 2D 페로브스카이트 단결정의 특정 부위에서 제어된 평면 내 자체 식각을 유도했다. 이후 다양한 할로겐 조성의 2D 페로브스카이트로蚀刻된 공동을 정밀하게 채웠다. 이를 통해 단일 결정 웨이퍼 내에서 격자 연속성과 원자 수준 평활 인터페이스를 가진 고품질 이종접합을 만들 수 있었다.nn반도체 광전자학에서 이종접합은 원자 수준에서 서로 다른 화학 조성의 재료 사이에 형성된 인터페이스로, 각 공동의 광학 특성을 정밀하게 제어할 수 있게 한다. 이러한蚀刻 영역의 할로겐을 조정함으로써 연구원들은 조절 가능한 발광 색상과 밝도를 가진 픽셀 유사 단위를 설계할 수 있으며, 이는 소형화되고 효율적인 광전자 소자를 향한 중요한 단계다.nn강한 용매 처리나 자외선 패터닝 같은 기존 방법에 비해 이 새로운 전략은 더 온화하며 결정 격자를 손상에서 보호한다.nn“이 가공 방법은 미래에 초박형 재료에 서로 다른 색상의 밀집된 미세 발광 픽셀을 통합할 수 있음을 시사한다. 이는 고성능 발광 및 디스플레이 기기를 위한 새로운 재료 플랫폼과 설계 경로를 열어준다”고 연구팀원 장슈첸이 말했다.nn이 획기적인 성과는 광전자 반도체 가공을 위한 혁신적인 경로를 제시하며, 차세대 디스플레이 및 조명 기술 발전을 촉진할 잠재력을 지닌다.
