研究背景与挑战 - 在半导体领域，能够在材料平面内横向精准构建异质结构，是探索新奇物性、研发新型器件及推动器件微型化的关键 [1] - 以二维卤化物钙钛矿为代表的离子型软晶格半导体，其晶体结构柔软且不稳定，传统光刻加工等技术往往因反应过于剧烈而破坏材料结构，难以实现高质量的横向异质集成 [1] - 如何在此类材料中实现高质量、可控外延的横向异质结的精密加工，是该领域面临的重要科学难题 [1] 技术突破与核心方法 - 研究团队创新性地提出并发展了一种引导晶体内应力“自刻蚀”的新方法 [2] - 团队发现二维钙钛矿单晶在生长过程中会自然累积内部应力，并设计了一种温和的配体-溶剂微环境，能够选择性地激活并利用这些内应力，引导单晶在特定位置发生可控的“自刻蚀”，从而形成规则的方形孔洞结构 [2] - 随后，通过快速外延生长技术，将不同种类的半导体材料精准回填，最终在单一晶片内部构筑出晶格连续、界面原子级平整的高质量“马赛克”异质结 [2] - 该方法不是通过“拼接”不同材料，而是在同一块完整晶体中，引导它自身进行精密的“自我组装” [2] 研究成果与意义 - 研究团队首次在二维离子型软晶格材料中，实现了面内可编程、原子级平整的“马赛克”式异质结的可控构筑 [1] - 此项研究首次在二维离子型材料体系中，实现了对横向异质结结构的高质量、可设计性构筑，突破了传统工艺的局限 [2] - 该研究展现的驾驭晶体内应力与动力学新范式，实现了单晶内部功能结构的可编程演化 [2] 潜在应用与前景 - 此项研究为未来高性能发光和集成器件的研发开辟了全新路径 [1] - 未来有可能在一块极薄的材料上，直接“生长”出密集排列的、能发出不同颜色光的微小像素点，为未来的高性能发光与显示器件的发展，提供一种全新的备选材料体系和设计思路 [2] - 该研究为研究理想化界面物理提供了全新平台，也为低维材料的集成化与器件化开辟了新的路径 [2]

行业研究 - 集成电路是现代信息技术的核心基础 [1] - 硅基芯片性能逐步逼近物理极限 开发新型高性能 低能耗半导体材料成为全球科技研发热点 [1] - 二维层状半导体材料硒化铟因迁移率高 热速度快等优良性能 被视为有望打破硅基物理限制的新材料 [1] 技术突破 - 研究团队首创"蒸笼"新方法 首次在国际上成功实现高质量硒化铟材料的晶圆级集成制造 [1] - 研制出核心性能超越3纳米硅基芯片的晶体管器件 [1] - 该成果在线发表于《科学》杂志 [1] 研究团队 - 由北京大学 中国人民大学科研人员组成的研究团队历经四年攻关 [1]