新聞網(wǎng)訊 金屬鹵化物鈣鈦礦因其光電性能優(yōu)異和溶液合成工藝簡(jiǎn)單，掀起了薄膜半導(dǎo)體技術(shù)新革命。異質(zhì)外延生長(zhǎng)MAPbBr3(MA= CH3NH3)等鈣鈦礦對(duì)提高其薄膜器件的性能特別有益，但是這并非容易。2020年10月22日，德國(guó)埃爾朗根大學(xué)W. Heiss教授率領(lǐng)28人團(tuán)隊(duì)在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Adv. Funct. Mater.》上報(bào)道研究成果[1]，宣稱在6種襯底上用廉價(jià)的噴墨打印沉積技術(shù)外延生長(zhǎng)了MAPbBr3等4種鹵化物鈣鈦礦微單晶陣列和連續(xù)薄膜，贏得贊嘆。
然而，我校盧朝靖教授和本科生多亦威同學(xué)4月22日在《Adv. Funct. Mater.》上在線發(fā)表長(zhǎng)篇學(xué)術(shù)評(píng)論文章[2]，質(zhì)疑Heiss教授團(tuán)隊(duì)的“噴墨打印外延鈣鈦礦”。評(píng)論指出，原文章論證外延生長(zhǎng)時(shí)出現(xiàn)了方法學(xué)錯(cuò)誤和一系列分析錯(cuò)誤。在論證5個(gè)薄膜-襯底體系外延生長(zhǎng)時(shí)，僅憑顯微形貌像定論，缺少必要的X射線衍射(XRD)或電子衍射證據(jù)，外延結(jié)論不可靠。在共6個(gè)薄膜-襯底體系中，只有打印沉積在(111)PbTe/BaF2上的兩MAPbI3薄膜被提供了XRD theta-2theta掃描和極圖充當(dāng)外延證據(jù)。盧教授等仔細(xì)分析了這些打印版XRD結(jié)果[2]，設(shè)法估算出MAPbI3薄膜中各外延組分所占體積分?jǐn)?shù)，發(fā)現(xiàn)兩薄膜中外延晶粒所占份額均低于20%，兩薄膜都以隨機(jī)取向的非外延晶粒為主，且都存有含量不容忽視的PbI2雜相。顯而易見，沒有一個(gè)MAPbI3薄膜配稱外延。
更重要的是，在缺少XRD極圖衍射強(qiáng)度數(shù)據(jù)的情況下，盧老師另辟蹊徑，創(chuàng)造性地采用從theta-2theta掃描讀取的衍射峰值計(jì)數(shù)，可靠地估算了MAPbI3薄膜中各外延組分所占體積分?jǐn)?shù)[2]。他首次提出的這套量化材料取向度的新方法學(xué)包含若干公式和方程式，同樣適用于分析其它薄膜或塊體材料，比眾多學(xué)者沿用的Lotgering取向度估算方法更正確更可靠更有效力。
盧朝靖現(xiàn)任中國(guó)物理學(xué)會(huì)固體缺陷專業(yè)委員會(huì)委員，曾任中國(guó)電子顯微鏡學(xué)會(huì)理事，講授《X射線衍射和電子顯微分析》課程。他的研究興趣包括衍射物理與固體微結(jié)構(gòu)、鐵電薄膜的取向控制生長(zhǎng)、鐵電透明陶瓷中稀土發(fā)光強(qiáng)度的電場(chǎng)調(diào)控。
參考資料鏈接：
[1]https://doi.org/10.1002/adfm.202004612
[2]https://doi.org/10.1002/adfm.202100694
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