原子级剥离外延薄膜实现无制冷红外检测：开启下一代红外探测技术新征程

《Nature》：Atomic lift-off of epitaxial membranes for cooling-free infrared detection

近年来，超薄单晶自支撑复合氧化物体系虽引发行业关注，但人工释放层插入难题阻碍其大规模生产。研究人员开展了无人工释放层的超薄薄膜原子级剥离技术研究，制备出多种超薄钙钛矿（perovskite）薄膜，用于制造无制冷远红外探测器，推动了探测器技术发展。

　　近期，超薄、单晶、自支撑复合氧化物体系取得突破，引发了行业对其在下一代商业设备应用潜力的关注。然而，在外延层和衬底之间插入人工释放层的高难度要求，阻碍了这些超薄复合氧化物薄膜的大规模生产。

这里介绍一种无需人工释放层就能实现超薄薄膜原子级精度剥离的技术，有助于高通量制备可扩展的超薄自支撑钙钛矿体系。通过理论分析和实验验证，研究发现铅（Pb）在削弱界面作用中起关键作用。基于此，开发出一种通用的剥离策略，可制备多种厚度小于 10nm 的超薄钙钛矿薄膜。这些热释电（pyroelectric）薄膜展现出创纪录的 1.76×10^?2C m^?2K^?1热释电系数，这得益于其极低的厚度和自支撑特性。此外，该方法为制造能覆盖整个远红外光谱的无制冷探测器提供了途径，是探测器技术的一项重大进展。