金属卤化物钙钛矿因其光电性能优异和溶液合成工艺简单，掀起了薄膜半导体技术新革命。异质外延生长MAPbBr3(MA= CH3NH3)等钙钛矿对提高其薄膜器件的性能特别有益，但是这并非容易。前期，德国埃尔朗根大学W. Heiss教授率领28人团队在顶级学术期刊《Adv. Funct. Mater.》上报道研究成果[1]，宣称在6种衬底上用廉价的喷墨打印沉积技术外延生长了MAPbBr3等4种卤化物钙钛矿微单晶阵列和连续薄膜，赢得赞叹。
然而，青岛大学卢朝靖教授和本科生多亦威同学近日在《Adv. Funct. Mater.》上在线发表长篇学术评论文章[2]，质疑Heiss教授团队的“喷墨打印外延钙钛矿”。评论指出，原文章论证外延生长时出现了方法学错误和一系列分析错误。在论证5个薄膜-衬底体系外延生长时，仅凭显微形貌像定论，缺少必要的X射线衍射(XRD)或电子衍射证据，外延结论不可靠。在共6个薄膜-衬底体系中，只有打印沉积在(111)PbTe/BaF2上的两MAPbI3薄膜被提供了XRD theta-2theta扫描和极图充当外延证据。卢教授等仔细分析了这些打印版XRD结果[2]，设法估算出MAPbI3薄膜中各外延组分所占体积分数，发现两薄膜中外延晶粒所占份额均低于20%，两薄膜都以随机取向的非外延晶粒为主，且都存有含量不容忽视的PbI2杂相。显而易见，没有一个MAPbI3薄膜配称外延。右图是其中一MAPbI3薄膜的极图，表明该薄膜中外延晶粒与(111)PbTe衬底有3种外延取向关系，还存在多种面内畴。
更重要的是，在缺少XRD极图衍射强度数据的情况下，卢老师另辟蹊径，创造性地采用从theta-2theta扫描读取的衍射峰值计数，可靠地估算了MAPbI3薄膜中各外延组分所占体积分数[2]。他首次提出的这套量化材料取向度的新方法学包含若干公式和方程式，同样适用于分析其它薄膜或块体材料，比众多学者沿用的Lotgering取向度估算方法更正确更可靠更有效力。
卢朝靖现任中国物理学会固体缺陷专业委员会委员，曾任中国电子显微镜学会理事，讲授《X射线衍射和电子显微分析》课程。他的研究兴趣包括衍射物理与固体微结构、铁电薄膜的取向控制生长、铁电透明陶瓷中稀土发光强度的电场调控。
来源：青岛大学
参考资料链接：
[1]https://doi.org/10.1002/adfm.202004612
[2]https://doi.org/10.1002/adfm.202100694
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