叶 欣,刘 阳,陶绪堂

(山东大学，晶体材料国家重点实验室，晶体材料研究所，济南 250100)

0 引 言

我国在人工晶体领域占有重要的国际地位，国内科研人员发现和生长了如LBO(三硼酸锂)、BBO(偏硼酸钡)、KBBF(氟代硼铍酸钾)等中国牌的非线性光学晶体，开发了助熔剂法生长KTP(磷酸钛氧钾)单晶工艺。但在晶体生长方法方面，由于我国近代科学技术发展起步较晚，常用的晶体生长方法，如“提拉法”(Czochralski)、“坩埚下降法”(Bridgman)、“泡生法”(Kyropoulos)等，基本都是由外国人发明，国内仍然缺乏生长方法的原始创新。

随着功能器件向微型化发展以及众多新型功能材料的出现，微纳米尺度的低维晶体成为构建新一代功能器件的材料基础。前期开发的一系列体块单晶生长方法不适用于低维晶体。通过MOCVD(金属有机化学气相沉积)制备晶态薄膜已成为众多半导体厂商的核心技术，但MOCVD设备复杂，对原材料要求高，亦无法适用于如有机半导体等一系列新型低维功能材料的生长。长久以来，实验室对新型低维材料的研究依赖于机械剥离、溶液法和化学/物理气相沉积等方法，这些方法在效率、可控性和适用性等方面存在诸多限制，因此发展高效可控的低维晶体新型生长方法成为实现这些低维材料器件实用化的前提。

2017年，晶体材料国家重点实验室陶绪堂、刘阳教授团队发明了“微距升华”低维单晶生长方法。“微距升华”(Microspacing In-Air Sublimation, MAS)利用原料蒸气压在原料衬底与生长衬底之间微小间距(微米量级)的限制分布，可以在常压下实现高效传输模式，因此无需真空和载气，速度快，原料利用率接近100%[1]。……