新工藝在室溫下造出有序半導體材料

科技日報2025年1月21日報道，荷蘭特文特大學科學家開發出一種新工藝，能在室溫下制造出晶體結構高度有序的半導體材料。他們表示，通過精準控制這種半導體材料的晶體結構，大幅降低了內部納米級缺陷的數量，可顯著提升光電子學效率，進而促進新型太陽能電池和電子產品的發展。相關論文發表于最新一期《自然·合成》雜志。

這種新材料屬于金屬鹵化物鈣鈦礦材料家族。這類材料因能高效吸收太陽光，而被廣泛應用于發光二極管、半導體和太陽能電池等設備中。然而，迄今研制出的金屬鹵化物鈣鈦礦大多是晶體結構無序材料。材料中的分子會朝向多個不同的方向，并擁有不同的結構。對于創建高效可靠的設備而言，擁有完美有序晶體結構至關重要。但要制造出高度有序的金屬鹵化物鈣鈦礦材料，則需要較高的加工溫度，這無疑是一大挑戰。

在最新研究中，科學家使用脈沖激光，在室溫下逐層構建出了這種新材料。新材料可在300多天內保持性能穩定，為太陽能電池板和先進電子產品等應用帶來了巨大潛力。這項創新成果不僅有助于科學家們開發出更環保、更具成本效益的技術，也為材料領域的新突破奠定了堅實基礎。

（2025年1月21日 科技日報 劉霞）