Инновационный метод изготовления полупроводников способен трансформировать 2D‑устройства с перовскитом
26.01.2026
Совместная научная инициатива китайских и американских учёных совершила настоящий переворот в технологиях изготовления полупроводников, предложив принципиально новый метод, способный произвести настоящую революцию в создании продвинутых оптико-электронных приборов и интегральных схем.
Современные процессы производства полупроводников основаны преимущественно на традиционной литографической технике, где лазерные лучи наносят рисунок на подложку сверху вниз. Это хорошо подходит для твёрдых материалов, однако становится настоящей проблемой при работе с чувствительными веществами новейшего поколения, такими как соли свинца-галоидные перовскиты. Использование стандартных подходов приводит к нежелательному горизонтальному распространению излучения, вызывая повреждения материала, особенно губительное для нежных веществ.
Учёные решили переосмыслить весь процесс нанесения микроскопических рисунков на поверхности материалов, сделав акцент на точной детализации на уровне атомов. Благодаря этому открытию появляется возможность формировать невероятно сложные архитектуры устройств, которые раньше было практически невозможно воспроизвести традиционными средствами.
Новый метод решает проблемы переработки деликатных материалов
Свинец-галоидные перовскиты давно привлекли внимание ученых своими отличными электронными свойствами, позволяющими получать впечатляющие показатели в свете излучаемых диодов и солнечных батарей. Тем не менее, именно их химическая нестабильность и слабость делают обработку на субмикроскопическом уровне крайне сложной задачей, препятствующей внедрению этих перспективных материалов в современные полупроводники.
Группа учёных из университетов Китая и Америки, среди которых ведущие институты Хэфэй и Университета Пердью, предложила радикально иной подход к формированию изображений на поверхности тонких плёнок перовскитов. Их новаторская методика позволила преодолеть существующие трудности путём прямого воздействия на внутренние слои материала, создавая контролируемые микроструктуры без риска разрушения самого вещества.
Обычно применяемые техники обработки кремния и других устойчивых материалов оказались недостаточно аккуратными для перовскитов. Фотолитографические процедуры, основанные на взаимодействии света с поверхностью, и химические реагенты легко повреждают хрупкую структуру этих чувствительных элементов.
Решением стало использование метода самотравления, при котором поверхностные дефекты формируются постепенно и естественно, обеспечивая целостность структуры и её оптимальные качества. Исследователи подчёркивают, что это открытие способно вывести разработку миниатюрных компонентов на качественно новый уровень, минимизируя риски повреждений.
Отказ от устаревших техник означает прогресс в индустрии полупроводников
Создание ультратонких и высокоинтегрированных конструкций остаётся главной задачей производителей современного оборудования. Современные методы требуют больших затрат на оборудование и специализированные инструменты, что замедляет темпы внедрения инноваций и создаёт препятствия для разработчиков.
Заметив недостаток существующей инфраструктуры, учёные заявили, что предлагаемое ими решение позволит значительно повысить эффективность производства чипов нового поколения. Применяемая техника самотравления основана на внутренних напряжениях, возникающих в структуре перовскита при росте кристаллов. Таким образом, формирование дефектов осуществляется естественным образом, не разрушая структуру материала.
Одним из ключевых преимуществ нового метода является высокая точность контроля цвета и интенсивности свечения каждого элемента. Используя полученный материал, учёные создали уникальный монослой, состоящий из множества разноцветных пикселей, которые формируют мозаику из разных зон, каждая из которых способна излучать собственный оттенок света. Такая уникальная технология даёт огромные перспективы для будущих разработок светодиодных экранов и дисплеев нового типа.
Ведущие эксперты отрасли уверены, что новая технология имеет огромный потенциал для коммерциализации и массового внедрения в ближайшее десятилетие, обещая значительное снижение себестоимости и повышение качества продукции.
Современные процессы производства полупроводников основаны преимущественно на традиционной литографической технике, где лазерные лучи наносят рисунок на подложку сверху вниз. Это хорошо подходит для твёрдых материалов, однако становится настоящей проблемой при работе с чувствительными веществами новейшего поколения, такими как соли свинца-галоидные перовскиты. Использование стандартных подходов приводит к нежелательному горизонтальному распространению излучения, вызывая повреждения материала, особенно губительное для нежных веществ.
Учёные решили переосмыслить весь процесс нанесения микроскопических рисунков на поверхности материалов, сделав акцент на точной детализации на уровне атомов. Благодаря этому открытию появляется возможность формировать невероятно сложные архитектуры устройств, которые раньше было практически невозможно воспроизвести традиционными средствами.
Новый метод решает проблемы переработки деликатных материалов
Свинец-галоидные перовскиты давно привлекли внимание ученых своими отличными электронными свойствами, позволяющими получать впечатляющие показатели в свете излучаемых диодов и солнечных батарей. Тем не менее, именно их химическая нестабильность и слабость делают обработку на субмикроскопическом уровне крайне сложной задачей, препятствующей внедрению этих перспективных материалов в современные полупроводники.
Группа учёных из университетов Китая и Америки, среди которых ведущие институты Хэфэй и Университета Пердью, предложила радикально иной подход к формированию изображений на поверхности тонких плёнок перовскитов. Их новаторская методика позволила преодолеть существующие трудности путём прямого воздействия на внутренние слои материала, создавая контролируемые микроструктуры без риска разрушения самого вещества.
Обычно применяемые техники обработки кремния и других устойчивых материалов оказались недостаточно аккуратными для перовскитов. Фотолитографические процедуры, основанные на взаимодействии света с поверхностью, и химические реагенты легко повреждают хрупкую структуру этих чувствительных элементов.
Решением стало использование метода самотравления, при котором поверхностные дефекты формируются постепенно и естественно, обеспечивая целостность структуры и её оптимальные качества. Исследователи подчёркивают, что это открытие способно вывести разработку миниатюрных компонентов на качественно новый уровень, минимизируя риски повреждений.
Отказ от устаревших техник означает прогресс в индустрии полупроводников
Создание ультратонких и высокоинтегрированных конструкций остаётся главной задачей производителей современного оборудования. Современные методы требуют больших затрат на оборудование и специализированные инструменты, что замедляет темпы внедрения инноваций и создаёт препятствия для разработчиков.
Заметив недостаток существующей инфраструктуры, учёные заявили, что предлагаемое ими решение позволит значительно повысить эффективность производства чипов нового поколения. Применяемая техника самотравления основана на внутренних напряжениях, возникающих в структуре перовскита при росте кристаллов. Таким образом, формирование дефектов осуществляется естественным образом, не разрушая структуру материала.
Одним из ключевых преимуществ нового метода является высокая точность контроля цвета и интенсивности свечения каждого элемента. Используя полученный материал, учёные создали уникальный монослой, состоящий из множества разноцветных пикселей, которые формируют мозаику из разных зон, каждая из которых способна излучать собственный оттенок света. Такая уникальная технология даёт огромные перспективы для будущих разработок светодиодных экранов и дисплеев нового типа.
Ведущие эксперты отрасли уверены, что новая технология имеет огромный потенциал для коммерциализации и массового внедрения в ближайшее десятилетие, обещая значительное снижение себестоимости и повышение качества продукции.