ナノスケール材料：冷却フリー赤外線検出に向けたエピタキシャル膜の原子精度のリフトオフ

最近の極薄単結晶自立複合酸化物系の飛躍的進歩によって、次世代商用デバイスにおけるそれらの可能性に産業界の関心が高まっている。しかし、こうした極薄複合酸化物膜の大量生産は、エピ層と基板の間に人工剥離層を挿入するという難しい要求によって阻まれている。今回我々は、人工剥離層を用いずに極薄膜の原子精度でのリフトオフを達成し、スケーラブルな極薄自立ペロブスカイト系の高スループット製造を容易にする手法を提示する。我々は、理論的知見と経験的証拠を利用して、界面を弱くする鉛の重要な役割を特定した。そしてこの知見が、10 nm未満のさまざまな極薄ペロブスカイト膜の製造を可能にする、普遍的な剥離戦略の創成につながった。我々の焦電膜は、並外れた薄さと自立性に起因して、1.76 × 10⁻² C m⁻² K⁻¹という記録的に高い焦電係数を示した。さらに今回の方法は、遠赤外スペクトルを完全にカバーできる冷却フリー検出器を製造する手法をもたらし、検出器技術における顕著な進歩となる。

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