突破技术壁垒！中国科学家自主研发钙钛矿单晶晶片通用生长技术

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突破技术壁垒！中国科学家自主研发钙钛矿单晶晶片通用生长技术

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2024-04-05 18:17:40 字号：A- A A+ 来源：新华社客户端

记者日前从华东理工大学了解到，该校清洁能源材料与器件团队自主研发了一种钙钛矿单晶晶片通用生长技术，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》。

华东理工大学科研人员展示钙钛矿单晶晶片通用生长技术。新华社记者吴振东摄

长期以来，国际上未有钙钛矿单晶晶片的通用制备方法，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，极大限制了单晶晶片的实际应用。

对于钙钛矿单晶晶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，通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60摄氏度，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、更低条件的单晶晶片生长路线。”
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