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鈣鈦礦單晶薄膜生長(zhǎng)技術(shù)研發(fā)成功
文章來源：中化新網(wǎng) 更新時(shí)間：2024-04-10 14:01:50
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中化新網(wǎng)訊 近日，華東理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了一種鈣鈦礦單晶薄膜通用生長(zhǎng)技術(shù)，將晶體生長(zhǎng)周期由7天縮短至1.5天，實(shí)現(xiàn)了30余種金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體的低溫、快速、可控制備，為新一代的高性能光電子器件提供了豐富的材料庫。
據(jù)介紹，金屬鹵化物鈣鈦礦是一類明星半導(dǎo)體材料，在太陽能電池、發(fā)光二極管、輻射探測(cè)領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用前景。這些光電子器件主要采用多晶薄膜作為光活性材料，但多晶形式的“先天缺陷”顯著降低器件性能和使用壽命。相對(duì)于碎鉆般的多晶薄膜，鈣鈦礦單晶晶片如同完美的“非洲之星”鉆石，其極低的缺陷密度僅為多晶薄膜的十萬分之一左右，同時(shí)兼具優(yōu)異的光吸收、輸運(yùn)能力以及穩(wěn)定性，成為更理想的候選材料。然而傳統(tǒng)制備方法僅能以高溫、生長(zhǎng)速率慢的方式制備幾種毫米級(jí)單晶，限制了單晶晶片的實(shí)際應(yīng)用。 基于此，該研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的鈣鈦礦單晶薄膜通用生長(zhǎng)技術(shù)讓毫米級(jí)“碎鉆”長(zhǎng)成了厘米級(jí)“鉆石”。“這項(xiàng)生長(zhǎng)技術(shù)具有普適性，可以實(shí)現(xiàn)30余種金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體的厘米級(jí)單晶薄膜生長(zhǎng)。”該成果的主要完成人、華東理工大學(xué)侯宇教授表示。這一成果不但提供了一條普適、高效、低條件的單晶薄膜生長(zhǎng)路線，還基于這一材料組裝出高性能單晶薄膜的輻射探測(cè)器件，目前主要用于X光探測(cè)和成像。 下一步，此項(xiàng)研究將進(jìn)一步開發(fā)動(dòng)態(tài)高分辨成像技術(shù)，為鈣鈦礦晶片的輻射探測(cè)應(yīng)用落地鋪平道路。 |
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