作者:亥姆霍兹-曾特鲁姆柏林材料与能源公司 钙钛矿发光二极管印刷工艺的图示
信用:克劳迪娅·罗斯基/胡柏林 微电子学利用各种功能材料，这些材料的特性使它们适合特定的应用
例如，晶体管和数据存储设备是由硅制成的，大多数用于从阳光中发电的光伏电池目前也是由这种半导体材料制成的
相比之下，化合物半导体如氮化镓被用于在光电元件如发光二极管中产生光
各种材料的制造工艺也不同
超越材料和方法的迷宫 混合钙钛矿材料有望简化——通过将半导体晶体的有机和无机成分排列成特定的结构
“通过改变它们的成分，它们可以用来制造各种各样的微电子元件，”教授说
埃米尔·李斯特-克拉托什维尔，HZB大学和洪堡大学联合研究小组组长
此外，处理钙钛矿晶体相对简单
这位物理学家解释说:“它们可以从液体溶液中产生，所以你可以直接在基底上一层一层地构建想要的成分。”
首先是喷墨打印机的太阳能电池，现在也是发光二极管 HZB大学的科学家近年来已经表明，太阳能电池可以用半导体化合物溶液印刷，并且是当今这项技术的全球领导者
现在，HZB和胡柏林的联合团队第一次成功地以这种方式生产了功能性发光二极管
研究小组为此使用了金属卤化物钙钛矿
这种材料有望产生特别高的发光效率，但另一方面却很难加工
“到目前为止，还不可能用液体溶液生产出足够质量的这种半导体层，”李斯特-克拉托什维尔说
例如，发光二极管可以仅由有机半导体印刷而成，但这些只能提供适度的亮度
“挑战在于如何通过使用某种引诱剂或催化剂，使我们印在基底上的盐状前体快速、均匀地结晶，”这位科学家解释道
研究小组为此选择了一种籽晶:一种附着在基质上的盐晶体，并引发后续钙钛矿层的晶格形成
明显更好的光学和电子特性 通过这种方式，研究人员创造了印刷发光二极管，这种发光二极管具有比以前使用附加制造工艺更高的亮度和更好的电性能
但对于李斯特-克拉托什维尔来说，这一成功只是通向未来微电子和光电子学道路上的一个中间步骤，他认为未来微电子和光电子学将完全基于混合钙钛矿半导体
这位科学家说:“单一的普遍适用的材料类别和单一的成本效益和简单的制造任何种类部件的工艺所提供的优势是惊人的。”
因此，他计划最终在HZB和柏林的实验室里以这种方式制造所有重要的电子元件
李斯特-克拉托什维尔是柏林洪堡大学混合设备教授，也是一个联合实验室的负责人，该实验室成立于2018年，由胡和HZB共同运营
此外，一个由李斯特-克拉托什维尔和HZB科学家博士共同领导的团队
伊娃·昂格尔在亥姆霍兹创新实验室从事混合钙钛矿涂层和印刷工艺的开发工作，该工艺在技术术语中也称为“添加剂制造”
这些晶体具有钙钛矿结构，含有无机和有机成分
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