半导体制造领域迎来一项可能重塑行业格局的突破性进展——中美联合科研团队成功开发出一种自蚀刻加工技术，首次实现对二维钙钛矿材料的纳米级精密图案化。这项发表于《自然》杂志的研究成果，为构建高性能发光器件与集成电子系统开辟了全新路径。
传统半导体制造依赖的光刻技术正面临根本性挑战。在标准工艺中，激光垂直照射材料表面形成电路图案，但光线侧向散射极易对卤化铅钙钛矿等柔软高敏感材料造成不可逆损伤。这种材料虽因优异的光电性能被视为下一代电子学核心材料，但其化学不稳定性与机械脆性长期制约着纳米级加工的实现。
研究团队通过重构纳米结构形成机制，创造性地采用内部应力驱动的自蚀刻方法。该技术摒弃了传统从外部强制切割的模式，转而利用钙钛矿晶体生长过程中自然形成的内部应力场，如同地质学家借助岩石断层线引导裂缝扩展般，在材料内部精准塑造横向微结构。这种温和的加工方式避免了强光照射与化学溶剂对材料的破坏。
实验成果令人瞩目：科研人员成功制备出由不同发光特性区域组成的单晶晶圆，其外观呈现马赛克镶嵌状结构。每个微米级区域都能独立调控色彩与亮度，这种精细调控能力为开发更小尺寸、更高能效的光电器件奠定基础。研究第一作者张树辰指出，该技术为高性能显示器件创造了全新的材料平台与设计范式。
行业专家分析认为，当前先进芯片制造过度依赖极紫外光刻机等复杂设备，随着器件尺寸向原子级逼近，这种技术路径已显现结构性瓶颈。欧洲某半导体企业中国区技术总监表示，新自蚀刻技术突破了传统工艺对刚性材料的限制，为柔性电子器件的规模化生产提供了可能。
这项由中国科学技术大学、上海科技大学与普渡大学联合完成的研究，通过材料科学与纳米技术的深度融合，解决了二维钙钛矿商业化应用的关键障碍。其开发的像素化单元在显示领域具有直接应用价值，同时为太阳能电池、激光器等光电器件的集成化设计提供了新思路。
