【儀表網 研發快訊】8月23日，機械學院朱金龍教授課題組、劉世元教授課題組、高亮教授課題組組成的聯合研究團隊，在Nature Communications上發表成果 “無摻雜半導體表面的反常光電化學刻蝕效應”(Anomalous photoelectrochemical etching of undoped semiconductor surfaces)。這是在國際上首次發現反常光電化學刻蝕效應。機械學院2024級博士生彭攀為第一作者，機械電子信息工程系教授朱金龍為通訊作者。
在過去的數十年里，半導體的光電化學刻蝕效應一直被認為是光生載流子在半導體與電解質溶液接觸表面形成的內建電場作用下遷移到樣品表面參與并催化電化學刻蝕導致的結果。本研究報道了一種反常的物理現象，即在光電化學刻蝕過程中，具有橫向(平行于半導體表面)梯度的空間光場照明能夠誘導無摻雜半導體表面的光生載流子產生橫向遷移，載流子濃度的重新分布導致在無摻雜半導體中產生了與常規光電化學刻蝕相反的刻蝕結果。實驗結果表明光照強度與梯度、載流子擴散長度等因素與該過程密切相關。
該研究提供了一種通過光場調控實現在半導體表面進行大面積3D微納米結構制造的新方法。該方法具有低成本、快速加工的特點，有望在微電子器件、光學元件、微機電系統、生物醫療等領域取得廣泛應用。
本研究由國家自然科學基金、國家重點研發計劃、深圳市基礎研究項目、中國國家杰出青年科學基金、粵港科技合作資助計劃C類平臺和光谷實驗室創新項目等項目資助。
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