Team di ricerca internazionale sviluppa tecnica di incisione senza danni per i semiconduttori optoelettronici

Zhang Shuchen (primo a sinistra), membro di un team di ricerca internazionale, è ritratto in un laboratorio dell'Università di Scienza e Tecnologia della Cina a Hefei, nella provincia dell'Anhui, nella Cina orientale. (14 gennaio 2026 - Università di Scienza e Tecnologia della Cina/via Xinhua)

Un team di ricerca internazionale ha sviluppato una tecnica di "auto-incisione" per processare semiconduttori a reticolo cristallino ionico morbidi e instabili, in particolare monocristalli a strato sottile di perovskite 2D, senza danneggiarne la struttura, superando così una sfida fondamentale nel campo dei materiali optoelettronici.

Lo studio, condotto da ricercatori dell'Università di Scienza e Tecnologia della Cina, della Purdue University e della ShanghaiTech University, è stato pubblicato giovedì 15 gennaio sulla rivista Nature.

Il team ha introdotto un approccio di "auto-incisione" guidata che sfrutta lo stress interno accumulato durante la crescita del cristallo. Utilizzando una soluzione di un ligando delicato e alcol isopropilico (IPA), i ricercatori hanno indotto un'auto-incisione controllata sul piano in siti specifici dei monocristalli di perovskite 2D.

Successivamente, hanno riempito con precisione le cavità incise con perovskiti 2D di diverse composizioni di alogeni. Ciò ha permesso la creazione di eterogiunzioni di alta qualità all'interno di un singolo wafer cristallino, caratterizzate da continuità reticolare e interfacce atomicamente lisce.

Nell'optoelettronica a semiconduttori, le eterogiunzioni – interfacce formate tra materiali di diversa composizione chimica a livello atomico – consentono un controllo preciso sulle proprietà ottiche di ciascuna cavità. Modulando gli alogeni in queste regioni incise, i ricercatori possono progettare unità simili a pixel con colore e luminosità di emissione regolabili, un passo cruciale verso dispositivi optoelettronici miniaturizzati ed efficienti.

Rispetto ai metodi convenzionali, come il trattamento con solventi aggressivi o la modellazione con luce ultravioletta, questa nuova strategia è più delicata e preserva la struttura cristallina da danni.

"Questo metodo di lavorazione suggerisce che in futuro potremmo integrare pixel microscopici a emissione luminosa di diversi colori, disposti in modo denso, su un materiale ultrasottile. Apre nuove prospettive per lo sviluppo di materiali e per la progettazione di dispositivi luminescenti e display ad alte prestazioni", ha affermato Zhang Shuchen, membro del team di ricerca.