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    低温脉冲辐照合成技术突破，为柔性基底上金属硫化物薄膜制备开启新纪元
    【导语】香港城市大学研究团队在《Nature Communications》发表了一项重要研究成果，他们成功研发出低温脉冲辐照合成方法，解决了传统薄膜沉积技术中高温处理对柔性基底及器件组件热稳定性带来的限制，这一创新成果有望推动大规模、低成本光电子应用的发展。
    据文献调研揭示，当前各类金属硫化物薄膜的制备普遍涉及高温结晶过程，而这一条件与柔性基底不相兼容。为此，该课题组针对性设计实验方案，最终通过脉冲辐照合成策略，在150℃的超低温条件下实现了金属硫化物薄膜的高效合成，并能在一秒内完成反应，这在先前技术中是前所未有的突破。
    研究过程中，团队精细调控能量脉冲、优化辐照和温度曲线以及反应物层结构，确保了低温下的高质量薄膜生成。他们不仅在多种聚合物基底上成功合成了金属硫化物薄膜并测试其光电响应性能，还运用掠入射广角X射线散射、透射电子显微镜等先进分析技术，揭示了薄膜在脉冲辐照下的结晶特性和晶粒取向。
    通过深入探究，研究者们意外发现激光照射位置及柔性衬底类型对光电响应具有显著影响，并据此提出了热电薄膜的光热电机理及薄膜与基底间的热耦合效应理论。此外，他们的研究表明，金属硫化物薄膜对近红外光响应源于其较窄的带隙特性。
    得益于这项低温合成技术，大多数有机柔性衬底能够在保持原有机械性能的同时承载各类金属硫化物薄膜的制备。同时，课题组进一步探索了聚合物基底与金属硫化物薄膜间热耦合效应，利用基底相关的热管理策略有效提升了光热电性能，揭示了不同基底的热扩散率与局部激光照射下温度分布的关系，从而影响输出光电压，为光热电器件的设计提供了全新视角。
    此项研究的重大意义在于成功克服了高温处理对柔性基底的制约，为在柔性基底上制备高品质金属硫化物薄膜开辟了全新的路径。而且，研究团队还发现了材料低热学性能与其光热电响应之间的内在联系，通过提出并验证新的合成方法和材料热管理策略，有效解决了温度与性能间的矛盾问题。
    目前，相关论文题为《柔性基板上金属硫族化合物的脉冲辐照合成增强光电性能》，已在Nature Communications上发表。其中，Zhang Yuxuan为第一，孟优博士共同一作兼通讯，黄骏弦副教授和何颂贤教授担任共同通讯。审稿人高度评价此工作，认为这种低温脉冲辐射合成方法非常适合用于柔性光电子设备，有助于实现高性能的柔性光热电探测器，并可能引发二维材料合成、光电探测器和热电材料领域科研人员的广泛关注。
    展望未来，基于低温合成金属硫化物薄膜技术的柔性光热电器件将在安防监控、火灾检测、军事侦查的热成像感知，高速通信、光学信号处理，自动驾驶环境感知，红外医疗成像及体温检测，以及嵌入式电子设备和可穿戴技术的能源收集等方面展现出广阔的应用前景。接下来，该课题组将继续优化脉冲辐射合成方法，拓展更多种类的金属硫化物及其他热电材料的研究，并致力于将实验室成果转化为实际应用，推动相关技术和产业的进步。