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溶液印刷技術(shù)創(chuàng)新，制備高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜

來(lái)源: X-MOL 2017-08-01 15:12:27

溶液印刷法具有性價(jià)比高、產(chǎn)量高、制備面積大等優(yōu)點(diǎn)，含有半導(dǎo)體的前驅(qū)體墨水可以沉積在各種理想的襯底上，并呈現(xiàn)出良好的適應(yīng)性和圖案化功能。我們知道，鹵化物鈣鈦礦薄膜的形貌和結(jié)晶度對(duì)于其光電性能起著至關(guān)重要的作用，然而，在半導(dǎo)體印刷過(guò)程中，如何解決油墨流動(dòng)性中的復(fù)雜的結(jié)晶動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)其形貌進(jìn)行控制，仍非常具有挑戰(zhàn)性。

近日，佐治亞理工學(xué)院的林志群教授（點(diǎn)擊查看介紹）課題組在Nature Communications 雜志上發(fā)表文章，報(bào)道了一種通過(guò)彎月面輔助溶液印刷（meniscus-assisted solution printing，MASP）的方法，制備的鈣鈦礦薄膜具有良好的結(jié)晶性和取向。有趣的是，通過(guò)快速蒸發(fā)溶劑的方式，可以促進(jìn)彎月面邊緣鈣鈦礦的傳質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)微米級(jí)鈣鈦礦晶粒生長(zhǎng)。

林志群教授是著名的材料科學(xué)家，也是Journal of Materials Chemistry A 副主編和Nanoscale 編委，主要從事高分子納米復(fù)合材料、納米結(jié)構(gòu)功能材料與新能源電池材料的設(shè)計(jì)合成、結(jié)構(gòu)調(diào)控、性能優(yōu)化及其應(yīng)用研究。

具體地說(shuō)，由于毛細(xì)作用，上下基板之間邊緣處的鈣鈦礦油墨形成了彎月面。而咖啡環(huán)效應(yīng)導(dǎo)致了邊緣處溶劑快速蒸發(fā)。這使得鈣鈦礦溶液成為過(guò)飽和狀態(tài)，促進(jìn)了鈣鈦礦晶體的成核和生長(zhǎng)。隨著彎月面緩慢地掃過(guò)整個(gè)下基板，襯底上形成連續(xù)的鈣鈦礦薄膜。

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