突破技術(shù)壁壘！華東理工自主研發(fā)鈣鈦礦單晶芯片通用生長(zhǎng)技術(shù)

新華社客戶端5日?qǐng)?bào)導(dǎo)，華東理工大學(xué)清潔能源材料與器件團(tuán)隊(duì)，日前自主研發(fā)了一種鈣鈦礦單晶芯片通用生長(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，為新一代高性能光電子器件提供了豐富材料庫(kù)。相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。

報(bào)導(dǎo)稱，長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)際上未有鈣鈦礦單晶芯片的通用制備方法，傳統(tǒng)方法僅能以滿足高溫環(huán)境、生長(zhǎng)速率慢的方式制備幾種毫米級(jí)單晶，極大限制了單晶芯片的實(shí)際應(yīng)用。

對(duì)于鈣鈦礦單晶芯片生長(zhǎng)所涉及的成核、溶解、傳質(zhì)、反應(yīng)等多個(gè)過(guò)程，華東理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合多重實(shí)驗(yàn)論證和理論模擬，揭示了傳質(zhì)過(guò)程是決定晶體生長(zhǎng)速率的關(guān)鍵因素。

由此研發(fā)了以二甲氧基乙醇為代表的生長(zhǎng)體系，透過(guò)多配位基團(tuán)精細(xì)調(diào)控膠束的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，使溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)提高了3倍。

在高溶質(zhì)通量系統(tǒng)中，研究人員實(shí)現(xiàn)了將晶體生長(zhǎng)環(huán)境溫度降低攝氏60度，晶體生長(zhǎng)速率提高4倍，生長(zhǎng)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(xué)教授侯宇說(shuō)，「我們突破了傳統(tǒng)生長(zhǎng)體系中溶質(zhì)擴(kuò)散不足的技術(shù)壁壘，提供了一條更普適、更高效、更低條件的單晶芯片生長(zhǎng)路線。」