富勒烯（C₆₀）单晶具有极低的缺陷和近乎完美的平移对称性，使其在用于高性能n型有机晶体管方面颇具吸引力。然而，由于C₆₀天然的零维（0D）结构，控制其大面积连续结晶极具挑战性。

近日，苏州大学张秀娟教授，Wei Deng报道了提出了一种液相外延的方法来实现一维（1D）C₆₀单晶阵列的晶圆级生长。

文章要点

1）以光刻胶（PR）微通道为模板，可以合理控制溶液生长过程中弯月面前沿的大小和形状，使每个弯月面前沿形成单独的晶种。随着半月面的单向运动，C₆₀分子被连续地输送到半月面前沿，从而导致种子晶体的外延生长。所合成的1D C₆₀单晶具有均匀的形貌和结构，缺陷密度低至1.62×10¹¹ cm⁻³。

2）结果表明，用C₆₀晶体阵列在同一衬底上制备的55个场效应管的平均电子迁移率为2.17 cm² V⁻¹ s⁻¹，最大迁移率为5.09 cm² V⁻¹ s⁻¹，是目前最先进的C₆₀多晶薄膜的3.5倍。

这项工作为大面积C₆₀单晶的制备提供了一条简单而有效的途径，为高性能有机集成器件的开发提供了便利。

参考文献

Zhengjun Lu, et al, Wafer-Scale Growth of Aligned C₆₀ Single Crystals via Solution-Phase Epitaxy for High-Performance Transistors, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202105459

https://doi.org/10.1002/adfm.202105459