中国科学院上海硅酸盐研究所与上海交通大学合作,发现一类特殊脆性半导体在500K条件下具备良好塑性变形能力。研究团队通过温加工技术,成功实现了类似金属的塑性工艺,大幅降低了加工成本和复杂度。这一突破为无机半导体的加工制造提供了新思路。
传统半导体材料室温加工难度大、成本高,而此次研究发现的窄禁带无机半导体可在略高于室温下进行轧制、挤压等操作,同时保留块体优异物理性能。实验表明,该方法可自由调控薄膜厚度,并避免衬底限制及额外成本。此外,研究还提出了变温塑性模型,预测材料韧脆转变温度,理论结果与实验数据高度吻合。
研究显示,高性能自支撑半导体薄膜在热电能量转换领域表现突出,相关器件功率密度较以往提升近两倍,展现出广阔应用前景。研究成果已发表于《自然-材料》期刊。