上海应技大新型半导体材料突破！
上海应技大新型半导体材料突破！
上海应用技术大学材料科学与工程学院教授房永征、刘玉峰团队在二维半导体材料异质外延领域取得重大突破。通过创新性的“面内自适应异质外延”策略，成功实现了二维半导体单晶材料在c面蓝宝石衬底上的高取向外延生长，为新型半导体材料的异质外延生长及其器件应用提供了新的实验方法和理论支撑。
创新性技术突破
在高性能探测技术领域，我国的应用需求正以前所未有的速度增长，这一趋势对新型光探测材料的研发提出了更为严苛的挑战。作为光电探测技术的核心要素，异质外延半导体材料凭借其卓越的光电性能，被视为未来科技发展的潜力股。
然而，这些材料的实际应用之路并非一帆风顺。由于晶格匹配的限制，异质外延过程往往伴随着高晶格应变，导致界面质量受损，晶体缺陷频发。加之昂贵的半导体设备及复杂的工艺技术，使得这些材料的广泛应用面临重重阻碍。
在这一背景下，上海应用技术大学材料科学与工程学院的一支科研团队，在房永征和刘玉峰教授的带领下，取得了突破性进展。他们依托“光探测材料与器件”上海高水平地方高校创新团队及上海市光探测材料与器件工程技术研究中心等平台，采用了一种全新的“面内自适应异质外延”策略。
这一策略的核心在于，通过晶体取向的30°旋转，巧妙地调控压应力与拉应力，使得不同晶格常数的异质外延单晶与蓝宝石衬底之间形成了可控的界面应变。这一创新方法不仅解决了异质外延过程中的晶格匹配难题，还显著提升了外延材料的光探测性能。
突出的实验成果
实验结果显示，基于该异质外延材料构建的光电探测器，在450nm波长的激光照射下，展现出了惊人的性能。其响应时间仅为367.8微秒，探测率高达3.7×10¹² Jones，线性动态范围更是高达113dB，远超传统玻璃衬底器件。这一成果不仅验证了“面内自适应异质外延”策略的有效性，也为新型半导体材料的异质外延生长及其器件应用开辟了新的道路。
该光电探测器在多次开关循环和长时间测试中均表现出优异的稳定性和可靠性，进一步证明了其在实际应用中的潜力。这一研究成果已于2024年12月4日在材料类顶级期刊《Advanced Materials》上发表，充分展示了其重要的学术价值和应用前景。
广阔的应用前景
随着人工智能、物联网等技术的快速发展，高性能光探测器的需求日益增长。上海应用技术大学研究团队的这一突破，不仅为光电探测技术的发展注入了新的活力，也为我国在高性能探测技术领域的应用需求提供了强有力的支持。
此外，该技术突破还具有广泛的适用性。通过调控不同晶格常数的异质外延单晶与蓝宝石衬底之间的界面应变，这一策略有望在更多类型的半导体材料中实现高性能外延生长，为未来半导体器件的制备提供新的思路和方法。
研究团队背景
该研究团队依托上海应用技术大学材料科学与工程学院，拥有“光探测材料与器件”上海高水平地方高校创新团队及上海市光探测材料与器件工程技术研究中心等高水平研究平台。房永征和刘玉峰教授作为项目负责人，带领团队在半导体材料与器件领域持续开展创新性研究，取得了多项重要成果。
这一突破性成果的取得，充分展示了研究团队在半导体材料研究领域的深厚积累和创新能力。同时，也体现了我国在光电探测技术领域的研究水平正在不断提升，为未来相关技术的发展奠定了坚实的基础。
未来展望
随着这一成果的发布，相信会有更多的科研人员和企业关注到异质外延半导体材料的潜力，并投入到相关技术的研发和应用中。未来，我们有理由期待，在高性能探测技术领域，我国将取得更多令人瞩目的成就。
这一技术突破不仅为光电探测技术的发展注入了新的活力，也为我国在高性能探测技术领域的应用需求提供了强有力的支持。随着研究的深入和应用的拓展，这一创新性技术有望在更多领域发挥重要作用，为半导体行业带来新的发展机遇。