华东理工大学自主研发钙钛矿单晶芯片通用生长技术

突破技术壁垒！中国科学家自主研发钙钛矿单晶芯片通用生长技术。图为华东理工大学科研人员展示钙钛矿单晶芯片通用生长技术。（新华社）

新华社客户端5日报导，华东理工大学清洁能源材料与器件团队，日前自主研发了一种钙钛矿单晶芯片通用生长技术，将晶体生长周期由7天缩短至1.5天，实现了30余种金属卤化物钙钛矿半导体的低温、快速、可控制备，为新一代高性能光电子器件提供了丰富材料库。相关成果发表于国际学术期刊《自然·通讯》。

报导称，长期以来，国际上未有钙钛矿单晶芯片的通用制备方法，传统方法仅能以满足高温环境、生长速率慢的方式制备几种毫米级单晶，极大限制了单晶芯片的实际应用。

对于钙钛矿单晶芯片生长所涉及的成核、溶解、传质、反应等多个过程，华东理工大学团队结合多重实验论证和理论模拟，揭示了传质过程是决定晶体生长速率的关键因素。

由此研发了以二甲氧基乙醇为代表的生长体系，透过多配位基团精细调控胶束的动力学过程，使溶质的扩散系数提高了3倍。

在高溶质通量系统中，研究人员实现了将晶体生长环境温度降低摄氏60度，晶体生长速率提高4倍，生长周期由7天缩短至1.5天。

该成果主要完成人之一、华东理工大学教授侯宇说，「我们突破了传统生长体系中溶质扩散不足的技术壁垒，提供了一条更普适、更高效、更低条件的单晶芯片生长路线。」