为加强学术交流、拓展师生学术视野、加强相关学科交叉融合,空天科学与工程学院第29期战略前沿讲坛于2025220日上午,在空天大楼二楼会议室举行。学院邀请普林斯顿大学电子工程与计算机系博后张幼城,作题为《钙钛矿半导体中的电荷输运》的主题报告。该讲坛由空天科学与工程学院主办,空间先进机构与智能飞行器教育部重点实验室和机器人卫星实验室联合承办。


张幼城围绕金属卤化物钙钛矿这一新兴半导体材料,系统阐释了其独特的光电性能机制及面临的科学挑战。他在报告中指出,虽然钙钛矿材料凭借特殊的能带结构和晶格缺陷容限展现出卓越光电转换效率,但离子迁移和化学不稳定性导致的电荷传输损耗仍是制约器件性能的关键瓶颈。通过构建场效应晶体管实验平台,其团队首次揭示了铅基钙钛矿-贵金属界面存在的电极反应引发n型掺杂现象,这一发现为优化器件界面工程提供了新思路。

针对二维钙钛矿体系的电荷传输优化,张博士展示了引入电荷活性二维有机间隔层的创新方案。实验表明,该策略能有效增强载流子迁移能力,为开发高性能二维钙钛矿器件开辟新路径。值得关注的是,其团队采用四探针霍尔条技术,首次实现了对锡基钙钛矿迁移率及其温度依赖性的精确测量,填补了该领域基础物性研究的重要空白。报告还特别分享了剑桥大学物理系Sirringhaus院士团队在有机热电材料领域的最新突破。

在互动环节,张幼城博士与在场师生就钙钛矿材料稳定性提升、界面工程优化策略、多维度表征技术等议题展开深入探讨。学院师生表示张老师的工作从基础物理机制出发,通过多尺度器件工程探索解决方案,为钙钛矿光电器件的产业化突破提供了重要理论支撑。

张幼城,普林斯顿大学电子工程与计算机系博后。2024年底剑桥大学物理系博士毕业,师从英国皇家科学院院士HenningSirringhaus教授和Sam Stranks教授。研究领域为光电半导体的器件物理,主要聚焦钙钛矿和有机半导体中的电荷传输物理机理,研究涉及晶体管、太阳能电池、发光二极管、光电探测器等多种器件。发表高水平论文10余篇,其中2Nature1nature materials


供稿:徐境