科学家利用“温加工”方法制备高性能半导体薄膜_科技快讯

中国科学院上海硅酸盐研究所史迅研究员、陈立东院士团队，联合上海交通大学教授魏天然团队，发现了一种特殊的脆性半导体，在500K以下具有良好塑性变形和加工能力。该团队建立了温度相关的塑性物理模型，并在半导体中实现了类似金属的塑性加工工艺。这项研究为丰富无机半导体加工制造技术、拓展应用场景提供了重要支撑。该团队发现，一系列典型的窄禁带无机半导体可在略高于室温的条件下进行塑性温加工，且加工后的材料保留了块体优良的物理性能。这种方法在制造高质量半导体膜方面具有优势，包括避免了衬底带来的各种限制和额外成本；在微米至毫米范围内自由调控薄膜厚度；薄膜结晶性好、元素分布均匀，很好地继承了块体材料优异可调的物理性能。微结构分析表明，此类材料在略高于室温下发生塑性变形主要由晶粒重整变形以及晶格扭转畸变引起。研究团队进一步提出了变温塑性模型，用于计算与预测无机非金属材料的韧脆转变温度。这项研究在电子和能源器件方面有着广阔的应用前景。相关论文信息已发布在《自然-材料》杂志上。这项研究为半导体材料领域提供了新的思路和方法，有望推动相关领域的发展。