科技日報 記者吳長鋒 通訊員周慧
科技日報記者近日從合肥工業大學獲悉， 該校首次製備出大晶粒非層狀結構的硒化鎳薄膜，
未來可穿戴智慧設備要求圖像傳感器具有柔性， 可以彎曲折疊， 而目前在數碼相機中廣泛應用的集成圖像感測器， 由於其矽基底不具有柔性， 難以滿足未來需求。 而柔性低維材料被認為是矽基底的理想替代者。
該校材料科學與工程學院王敏教授和陳翌慶教授團隊與韓國成均館大學科研人員合作， 提出了一種新的介面限域外延生長方法， 成功製備出高品質大晶粒非層狀結構硒化鎳薄膜。 課題組通過硒化鎳微米帶陣列的圖形化生長， 構築高性能且均勻性好的光探測器陣列，
據介紹， 由於這種新型材料薄膜的晶粒達到微米尺度， 晶粒間的晶界減少， 顯著降低了晶界對載流子的散射， 從而大幅提高了光探測器的回應度。 實驗結果表明， 基於微米尺度晶粒的高品質硒化鎳薄膜所製備的光探測器， 每瓦光照可以獲得150安培的電流， 其回應度比納米尺度晶粒的薄膜提高了4個量級。
“非層狀結構材料在自然界廣泛存在， 但由於其缺乏內在各向異性生長的驅動力， 這一結構材料的薄膜生長很難實現。 ”王敏教授介紹說， 這一成果攻克了非層狀結構材料薄膜生長難題， 可以應用於更多種類的相關材料。 同時， 這種材料在光探測器陣列的構築方法、製備和加工工藝方面與目前廣泛採用的傳統互補金屬氧化物半導體電子學相相容，