近日,西安电子科技大学常晶晶教授团队在热蒸发电子薄膜材料与器件领域取得新进展,研究成果以“Emerging materials and applications from thermally evaporated electronic films”为题,已被材料科学领域顶级期刊“Materials Science and Engineering: R: Reports”( IF 26.8 )接收。西安电子科技大学为论文第一作者单位,前沿交叉研究院高香香博士为论文第一作者,常晶晶教授为论文通讯作者。

电子领域始终致力于探寻能够以经济高效的方式生产大面积、高质量的电子材料。然而,众多主流候选材料面临着诸多严峻挑战,包括关键组件的稀缺与高昂成本、巨大的制造成本、稳定性不足以及大规模制备困难等问题。热蒸发作为一种成熟的材料沉积技术,因其多功能性而在电子器件行业备受关注。这种方法不仅无需使用有毒溶剂,还能精确控制薄膜厚度,并且能够与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺无缝集成。
本研究旨在全面概述热蒸发的原理与技术,以及该方法制备的电子材料,涵盖介电材料、半导体材料和导体材料,以及它们在晶体管与电路、光电探测器、发光二极管、阻变存储器、神经形态器件、太阳能电池、X射线探测器、成像与健康监测技术等领域的应用。

热蒸发技术是制备电子薄膜的一种重要方法,因其具有工艺简单、可控性强以及能够制备出高质量薄膜等优势,已广泛应用于晶体管、光电器件、传感器等领域。热蒸发制备的电子薄膜具备优异的电学、光学和机械性能,为提升器件性能和稳定性提供了有力保障。在制备过程中,基底温度、蒸发速率、沉积时间、气体成分、真空度、基底旋转速度以及源材料纯度等因素,都会对薄膜的质量和性能产生显著影响。因此,优化工艺参数以提高薄膜的均匀性和质量,是提升器件性能的关键所在。此外,热蒸发技术还可与光刻、蚀刻、溅射等其他技术相结合,制备出具有复杂结构和功能的电子器件。这种结合不仅拓展了热蒸发技术的应用范围,也为器件的小型化、集成化和智能化提供了可能。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0927796X2500155X?via%3Dihub
DOI:10.1016/j.mser.2025.101077
第一作者简介
高香香,博士,西安电子科技大学华山学者准聘副教授,研究生导师,陕西省秦创原高层次创新创业人才。2021年获南开大学材料物理与化学专业工学博士学位。2021年7月加入西安电子科技大学前沿交叉研究院,任职华山准聘副教授。近年来致力于半导体化合物的光电神经形态器件研究。面向突破冯·诺依曼瓶颈的类脑智能硬件集成的重大需求,研究方向围绕半导体薄膜制备,光电突触器件性能研究以及神经形态应用方面开展。在Adv. Funct. Mater.,Light: science & applications, Nano Research,ACS Appl. Mater. Interfaces,J. Mater. Chem. C,Advanced Electronic Materials, IEEE Electron Device Letters等国际权威期刊上发表SCI论文,得到大量关注和引用。主持国家自然科学基金青年项目、秦创原引用高层次创新创业人才项目和陕西省自然科学基础研究计划青年项目。作为主要参与人参与国家重点研发计划项目一项、国家自然科学基金面上项目三项。作为青年教师,高香香博士在半导体光电神经形态器件领域上具有战略前瞻的眼光,能够立足国内、面向世界,在学术方向、国内外合作与交流以及科研和教学方面为我校发展一定能做出重要贡献。