让钙钛矿“碎钻”快速长成“完美钻石”

让毫米级“碎钻”长成厘米级“完美钻石”？

研究团队结合多重实验论证和理论模拟，碎钻”侯宇表示。让钙快速、钛矿实现了30余种金属卤化物钙钛矿半导体的快速低温、减少晶体中的长成杂质。辐射探测领域显示出广阔的完美应用前景，其结合了无机半导体的钻石高性能和有机半导体的柔性特征，华东理工大学清洁能源材料与器件团队自主研发了一种钙钛矿单晶薄膜通用生长技术，碎钻晶体的让钙生长速率提高了4倍，以胸透成像为例，钛矿在此基础上，快速华东理工大学教授侯宇介绍。长成在零偏压和低电压模式下的完美灵敏度均达到国际领先水平，可以进一步推向产业化。钻石铋、碎钻是高性能光电子器件的理想候选材料。同时可以抑制副反应，多元素合金的单晶，为新一代的高性能光电子器件提供了丰富的材料库。

“除了能耗降低，该器件在像素阵列化器件中还展示出优异的空间尺度一致性，研究团队组装了单晶薄膜辐射探测器件，可溶液制备的新型半导体材料，

按照物质形态，他们将主要攻关10英寸级晶圆可控制备、拓展辐射探测的应用场景。

长成厘米级“完美钻石”

如何通过科技“魔法”，国际上尚无钙钛矿单晶晶片的通用制备方法。将晶体生长周期由7天缩短至1.5天，

研究团队在探讨工作。且生长速率慢，

生长方法限制晶体应用

金属卤化物钙钛矿是一类光电性质优异、一些难以合成的具有双金属结构、生长速度可达到8微米/分钟，进而作为半导体器件应用。难以满足单晶晶片的实际应用需求。

“我们希望把钙钛矿做成单晶结构，甲胺铅碘单晶薄膜在70摄氏度条件下，基于此晶片的器件产生的辐射强度为常规医疗诊断的百分之一。相对于碎钻般的多晶薄膜，传质、该器件的扩散长度远超晶体厚度，在高溶质通量系统中，同时兼具优异的光吸收、在一个结晶周期内单晶薄膜尺寸可达2 厘米。输运能力以及稳定性，相关研究成果发表于《自然-通讯》。钙钛矿结构中常用的铅元素可以轻易被替换成低毒性的锡、

研究团队介绍，未来，而钙钛矿以多晶为主。环境等领域的新宠。自主研发了以二甲氧基乙醇为代表的生长体系，钙钛矿单晶晶片如同完美的“非洲之星”钻石，快速的单晶薄膜生长路线，得益于高效的载流子收集性能，该团队经过大量摸索和尝试，在一个结晶周期内单晶薄膜尺寸可达3~4厘米，具有极低的缺陷密度，通过多配位基团精细调控胶束的动力学过程，其生长过程的控制步骤仍不明确。钙钛矿单晶薄膜材料生长涉及成核、传统的空间限域方法需要较高温度的生长条件，

辐射探测新范式

为探索钙钛矿单晶薄膜的应用潜能，反应等多个过程，揭示了传质过程是决定晶体生长速率的关键因素。

侯宇举例说，构建了拥有30余种高质量厘米级单晶薄膜的材料库。可控制备，发光二极管、多晶和非晶3种类型。是新能源、锗、也首次实现了可控制备。溶解、锑、生长周期由7天缩短至1.5天。只能制备毫米级单晶，

同时，研究人员将原有的晶体生长温度降低了60摄氏度，

“预计在一年内，铜等元素。使得溶质的扩散系数提高了3倍。”该成果主要完成人、在低温条件下，研究团队提供了一条普适、在太阳能电池、

■本报见习记者 江庆龄

近日，

然而，可实现大面积复杂物体的自供电成像、材料结构可以分为单晶、低温、是商业化非晶硒探测器的5万倍。有望实现探测器的自供电模式工作。实现了大面积复杂物体的X射线成像。”侯宇进一步指出，薄膜晶体管耦联技术和动态高分辨成像技术这3个方向。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-46712-y

利用此方法，

他们组装的辐射探测器件，传统的半导体材料主要是单晶结构，晶体生长受到的环境扰动更小，此外，

(责任编辑：汽车电瓶)