研究背景

钙钛矿（Perovskite）是一类具有与钛酸钙（CaTiO₃）相同晶体结构的材料，结构式一般为 ABX₃（A为有机阳离子，B为金属离子，X为卤素基团）。这种特殊结构赋予了钙钛矿电催化性、吸光性等多种物理化学特性，在太阳能电池、计算机存储、可见光通信等领域已有诸多创新应用。

核心创新

美国犹他大学电气与计算机工程系教授 Ajay Nahata 和物理与天文学系特聘教授 Valy Vardeny 领导的研究团队，发现了一种特殊的多层有机-无机混合钙钛矿，能够分层堆积在硅晶圆之上，用于制造太赫兹通信系统的关键组件。该研究于2017年11月6日发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。

关键技术突破

太赫兹波调制：太赫兹辐射频率范围为 100GHz 到 10THz（普通手机工作在 2.4GHz），科学家一直致力于利用该波段实现超高速数据传输。研究团队通过将多层钙钛矿沉积到硅晶圆上，仅用一盏简单的卤素灯就能调制太赫兹波的振幅，而此前的尝试通常需要昂贵、高功耗的激光器。

颜色选择性控制：与传统半导体硅只能响应光线功率不同，钙钛矿还能响应光线的颜色。不同钙钛矿可放在同一硅衬底上，每个区域通过不同颜色灯光控制，提供了更多功能维度。

低成本工艺：采用"旋转涂膜"（spin coating）制程，通过离心力将钙钛矿均匀扩散到硅晶圆上，工艺简单且廉价。

应用前景

太赫兹通信系统将使手机与网络用户以高于当前千倍的速度传输信息

使用光取代电进行数据传输，开启新一代通信带宽

Nahata 教授估计，距离商用产品出现可能还需约 10年

研究者表示："如果你想要摆脱今天正在使用的调制解调器和标准的无线通信系统，得到千倍更快的速度，你就必须大幅地变革技术。" 这项研究正是通往这一目标的重要里程碑。

（来源：https://www.sohu.com/a/202885417_427506）