突破技術壁壘！華東理工自主研發鈣鈦礦單晶芯片通用生長技術

新華社客戶端5日報導，華東理工大學清潔能源材料與器件團隊，日前自主研發了一種鈣鈦礦單晶芯片通用生長技術，將晶體生長周期由7天縮短至1.5天，實現了30余種金屬鹵化物鈣鈦礦半導體的低溫、快速、可控制備，為新一代高性能光電子器件提供了豐富材料庫。相關成果發表于國際學術期刊《自然·通訊》。

報導稱，長期以來，國際上未有鈣鈦礦單晶芯片的通用制備方法，傳統方法僅能以滿足高溫環境、生長速率慢的方式制備幾種毫米級單晶，極大限制了單晶芯片的實際應用。

對于鈣鈦礦單晶芯片生長所涉及的成核、溶解、傳質、反應等多個過程，華東理工大學團隊結合多重實驗論證和理論模擬，揭示了傳質過程是決定晶體生長速率的關鍵因素。

由此研發了以二甲氧基乙醇為代表的生長體系，透過多配位基團精細調控膠束的動力學過程，使溶質的擴散系數提高了3倍。

在高溶質通量系統中，研究人員實現了將晶體生長環境溫度降低攝氏60度，晶體生長速率提高4倍，生長周期由7天縮短至1.5天。

該成果主要完成人之一、華東理工大學教授侯宇說，「我們突破了傳統生長體系中溶質擴散不足的技術壁壘，提供了一條更普適、更高效、更低條件的單晶芯片生長路線。」