Nature最新1:聚合物模板介观组装导向厘米级钙钛矿单晶合成

高质量单晶的制备对于揭示本征构效关系至关重要。单晶不存在晶界及其他外在缺陷，是理想模型体系，可精准研究电子、光学及电荷传输特性。金属卤化物钙钛矿作为新兴半导体材料，已迅速成为光电材料研究热点。单晶研究能够直观表征缺陷形成、离子迁移、界面行为等各类本征物理过程。然而，由于钙钛矿多组分前驱体溶液存在动态溶剂化与配位平衡，大尺寸、高质量钙钛矿单晶的制备仍面临巨大挑战。快速的离子动力学与不稳定配位极易引发无序多晶成核与杂乱团聚，因此成核阶段直接决定最终晶体品质。

来自浙江大学的杨德仁院士团队近日在Nature Communications刊文，提出一种通用型成核调控策略，借助可逆非共价相互作用，将瞬态前驱体物种规整为介观团簇。这类弱动态相互作用可在预成核阶段实现柔性限域，抑制无序团聚、促进择优成核，在不引入永久性掺杂添加剂的前提下实现有序晶格生长。该策略结合聚合物模板法，可在数小时内制备厘米级钙钛矿单晶，且适用于多种钙钛矿组分，具备良好普适性。