金属卤素钙钛矿材料作为未来最有潜力的新能源材料之一，在光伏、光电子以及信息存储等领域具有重大的应用前景，引起了国内外研究人员的广泛重视。其中对于纳米单晶层面钙钛矿异质结构的研究，目前仍然存在如半导体器件中外延异质结制备、异质结稳定性以及原子级界面等诸多方面的重要难题。
微电子学院杨一鸣教授课题组在《Advanced Materials》发表了题为“Anion-exchange Driven Phase Transition in CsPbI₃Nanowires for Fabricating Epitaxial Perovskite Heterojunctions”的研究成果。杨一鸣课题组长期致力于半导体微纳器件领域的发展，课题组具有完备的材料生长和性能测试科研平台，自主搭建了具有微纳操作功能的实验设备。在金属卤素钙钛矿材料制备和表征以及微纳尺度上单晶中离子动力学的研究取得了突出的成果。该成果基于金属卤素钙钛矿单根纳米线，利用卤素阴离子交换方法，精准控制金属卤素钙钛矿纳米线局部区域发生相变。在单晶钙钛矿结构上，实现了原子级1D/3D外延异质结的构建以及可调的能带结构。在此基础上，提出并证实了一维离子动力学扩散机理。该研究得到了审稿人的高度评价：“These findings advance the emerging area of epitaxial halide perovskite research”。

上述工作发表在国际顶级期刊《Advanced Materials》上，影响因子32.086（2022）。论文共同一作是大连理工大学微电子学院博士生李静和讲师徐姣，文章通讯作者为杨一鸣教授。课题组在杨一鸣教授带领下，从零开始设计、搭建了近250平米的学科实验室，期间研发出从材料生长、物化表征、器件制备、器件测量与模拟仿真等“一条龙”式高效科研模式，实现了学科从无到有的突破。同时，克服校园封闭管理以及两个校区间实验测试的困难，最终收获突破性成果。该研究工作得到了国家自然科学基金会、辽宁省科技厅、大连市科技局、大连理工大学等的资助支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202109867