美国加州大学洛杉矶分校的研究人员开发了一种新方法,显著改善了电流在钙钛矿半导体中的传输效率。这项研究成果已发表在《自然材料》期刊上。
钙钛矿半导体是一种在下一代电子器件中具有潜力的新兴材料,适用于太阳能电池、传感器和光电探测器等领域。然而,金属电极与钙钛矿之间的界面问题常导致电接触不良,阻碍了电流的有效流动,限制了器件性能。
研究团队通过重新设计电接触结构,解决了这一瓶颈。他们采用了一种接触诱导的电荷转移掺杂策略,在金属电极下方创建了一个极薄的局部改性区域。这一过程涉及三个步骤:首先,使用范德华层状金属电极以减少对钙钛矿表面的损伤;其次,通过温和热退火使少量银扩散到近表面区域;最后,利用紫外光照射将银转化为氧化银纳米团簇。
这些氧化银纳米团簇作为电子受体,从钙钛矿中提取电子,形成局部p掺杂区域。这种改性将界面处的“阻塞”区域从约250纳米缩小到不足25纳米,降低了接触电阻,使电荷载流子能够通过量子隧穿过程更高效地穿过势垒。
这一突破有望推动钙钛矿电子器件的发展,实现更快的运行速度、更低的功耗和更高的可靠性。它标志着将钙钛矿从实验室研究转向实用技术的重要进展,并为其他新兴半导体材料的界面工程提供了新思路。
该研究的通讯作者是加州大学洛杉矶分校的段镶锋教授,第一作者为博士生周博轩和博士后研究员万来园。目前,这项工作尚处于概念验证阶段,但展示了钙钛矿半导体在电子器件应用中的广阔前景。
出版详情:作者:Nicole Wilkins, University of California, Los Angeles;标题:《Clearing the nanoscale bottleneck holding back next-gen electronics》;发表于:《Nature Materials》(2026)。













