吴雨辰宋延林赵英杰Angew马兰戈尼流+模板印刷：钙钛矿单晶阵列实现晶圆级激光与偏振探测一体化！

2025-11-14 16:59:48

　　图案化的钙钛矿亚波长纳米结构阵列因其强光-物质相互作用，极大地推动了高性能、多功能光电器件的发展。然而，目前钙钛矿亚波长纳米结构器件的制备仍受限于多晶结构、高成本、长周期和低通量等问题，制约了其在大面积、高性能和多功能器件中的应用。

　　本研究中国科学院理化技术研究所吴雨辰、郑州大学宋延林和赵英杰等人创新性地提出了一种结合模板辅助印刷技术与流体动力学调控的高通量、通用型晶圆级钙钛矿单晶阵列制备方法，实现了具有亚波长纳米结构、可调晶体尺寸、不同带隙及多种衬底的钙钛矿单晶阵列的图案化制备。纯晶体学取向、精确定位和高质量的钙钛矿单晶阵列确保了低阈值、定向发射激光的实现。

　　此外，基于亚波长纳米结构单晶阵列，我们还展示了高性能偏振光探测器。这项开创性工作为钙钛矿单晶功能光电器件的晶圆级集成提供了新策略与新机遇。

　　创新性制备方法：结合模板印刷与二元溶剂调控，利用马兰戈尼流抑制“咖啡环效应”，实现高质量、晶圆级钙钛矿单晶阵列的可控制备。

　　多功能器件集成：成功制备出低阈值定向激光器和偏振敏感光电探测器，展现出优异的激光性能（阈值低至 3.73 μJ cm⁻²）与偏振探测能力（偏振比达 4.17）。

　　广泛适用性：方法适用于不同钙钛矿材料（3D/2D/1D/0D）、多种衬底（玻璃、ITO、云母、柔性PDMS等），并实现晶体尺寸与带隙的灵活调控。

　　为加强科研合作，我们为海内外科研人员专门开通了钙钛矿科创合作专业科研交流微信群。加微信群方式：添加编辑微信pvalley2024，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。