2024年10月30日，國(guó)際頂刊《ACS Nano》（2024年影響因子為15.8）在線發(fā)表了學(xué)院楊一鳴教授課題組的最新研究成果《Ultralong Compositional Gradient Perovskite Nanowires Fabricated by Source-Limiting Anion Exchange》。論文第一通訊作者為大連理工大學(xué)集成電路學(xué)院楊一鳴教授，學(xué)院徐姣老師為論文的共同通訊作者，李靜博士為論文的第一作者。這是一年內(nèi)楊一鳴教授課題組發(fā)表的第二篇《ACS Nano》。

論文對(duì)作者在鹵素鈣鈦礦一維單晶中開展的微尺度能帶工程研究進(jìn)行了報(bào)道。近年來，鈣鈦礦在光伏領(lǐng)域的顯著成功促進(jìn)了此類新材料在半導(dǎo)體信息器件領(lǐng)域的應(yīng)用探索。陰離子交換是鈣鈦礦材料中獨(dú)特的能帶工程方法。然而，微觀下離子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)使得離子交換常常難以控制。

論文通過引入具有一維離子通道的鈣鈦礦進(jìn)行固態(tài)離子交換，實(shí)現(xiàn)了微納尺度下對(duì)材料能帶的精準(zhǔn)調(diào)控，并制備了百微米級(jí)高質(zhì)量一維長(zhǎng)梯度鈣鈦礦單晶。研究表明，限制材料表面離子交換速度并將其與材料內(nèi)部離子擴(kuò)散速度進(jìn)行匹配是制備長(zhǎng)梯度結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素。

此外，研究所得的長(zhǎng)梯度一維單晶展現(xiàn)出優(yōu)秀的廣譜光電傳感性能，有望應(yīng)用于微型光譜儀、光譜相機(jī)等多種新型半導(dǎo)體光電器件中。