記者從中國科學技術大學獲悉：該校張樹辰特任教授團隊聯合中外學者，在新型半導體材料領域取得重要進展。團隊首次在二維離子型軟晶格材料中，實現了面內可編程、原子級平整的“馬賽克”式異質結的可控構筑，為未來高性能發光和集成器件的研發開辟了新路徑。相關成果近日在線發表于國際學術期刊《自然》。

在半導體領域，能夠在材料平面內橫向精準構建異質結構，是探索新奇物性、研發新型器件及推動器件微型化的關鍵。然而，以二維鹵化物鈣鈦礦為代表的離子型軟晶格半導體，其晶體結構柔軟且不穩定，傳統光刻加工等技術往往因反應過于劇烈而破壞材料結構，難以實現高質量的橫向異質集成。如何在此類材料中實現高質量、可控外延的橫向異質結精密加工，是該領域面臨的難題。

面對這一挑戰，中國科大研究團隊創新性地提出并發展了一種引導晶體內應力“自刻蝕”方法，將不同種類的半導體材料精準回填，最終在單一晶片內部構筑出晶格連續、界面原子級平整的高質量“馬賽克”異質結。