芬兰于韦斯屈莱大学与阿尔托大学的研究团队开发了一种基于激光改性的新方法，能够以分子层为单位，在特定区域精准生长金属有机材料薄膜。这项研究已发表于《ACS Nano》期刊，为材料性质的定制化改造提供了全新手段。
原子层沉积（ALD）技术自20世纪70年代由芬兰科学家图莫·桑图拉发明以来，已成为半导体行业制备高质量薄膜的核心工艺。该工艺通过受控化学反应，逐层生长原子级精度的薄膜，实现了厚度的**调控。然而，传统ALD通常在全表面生长，限制了薄膜形状的灵活性。于韦斯屈莱大学教授米卡·佩特森指出，若能将生长限制在选定区域，不仅能控制厚度，还能**塑造薄膜形状，这正是当前“区域选择性原子层沉积”领域的关键研究方向。
传统ALD多用于氧化锌或氧化铝等无机半导体或绝缘材料，而分子层沉积（MLD）则结合了有机前驱体与无机前驱体，为材料性能定制提供了广阔空间。此次突破的关键在于将激光处理石墨烯的技术与分子层沉积的专业知识相结合。石墨烯作为世界上最薄的单原子碳膜，在硅芯片表面制备后，通过激光改性在特定区域引入羟基（-OH）官能团。由于纯石墨烯表面不与起始材料反应，后续生长的铕有机薄膜仅会在激光改性区域形成，从而实现了分子级厚度的区域选择性生长。
这一技术为先进器件的制造打开了无限可能。研究团队以含铕元素的光发射有机金属材料为例，验证了该方法的可行性。阿尔托大学教授玛雅特·卡尔平宁强调，虽然实验使用了光发射材料作为模型，但原子和分子层沉积技术适用于广泛的薄膜材料，这意味着新的区域选择性方法在未来拥有近乎无限的应用前景。
研究团队对这一意外成果感到振奋，原本研究石墨烯激光改性时并未预料到能开发出全新的沉积方法。随着合作深入，双方已验证了理论构想的功能性，下一步将致力于开发实际应用，并欢迎企业参与合作。该成果由多位研究人员共同完成，包括安德烈亚斯·约翰松、阿列克谢·埃梅利亚诺夫等，为光致发光异质结构的制造提供了重要技术支撑。
芬兰在材料科学与纳米技术领域长期保持****地位，其产学研结合模式尤为成熟。此次突破不仅展示了激光微加工与化学气相沉积技术的深度融合潜力，也为解决半导体制造中“图形化沉积”的难题提供了新思路。对于中国相关产业而言，这种非接触式、高精度的区域选择性生长技术，有望在柔性电子、微纳光子器件及新型传感器领域带来变革，推动国产高端薄膜制备工艺向原子级精度迈进。