根据陕西省学位委员会和陕西省教育厅下发的《关于公布2022年陕西省优秀博士学位论文评选结果的通知》（陕教函〔2022〕1380号），公司刘渝城博士的毕业论文获得“2022年陕西省优秀博士学位论文”，这是公司近5年取得的第2篇省优秀博士学位论文。公司研究生教育始终坚持以质量为中心，严格把好学位授予环节各个关口，体现了研究生人才培养取得的显著成效。

        作者简介：刘渝城，江西吉安人，2014年至2020年在英国威廉希尔公司官网分别获得硕士、博士学位，导师为刘生忠教授。研究方向为半导体单晶材料生长及其光电器件，博士毕业后留校工作，现为威廉希尔研究员。

        作者发展了钙钛矿单晶生长理论，构建了大尺寸、高质量钙钛矿单晶的生长策略，研发了高性能单晶钙钛矿光电器件设计制备方法。以第一作者或通讯作者在Science Advances，Advanced Materials，Advanced Energy Materials, Nature Communications等期刊发表论文30余篇。所提出的钙钛矿单晶生长理论和方法被国内外多个研究机构证实和采用，单篇最高引用近1000次。申请中国发明专利17项，美国专利1项。目前承担国家级和省部级科研项目6项，与陕西省重点企业合作开发单晶生长技术2项，先后入选国家第六批博新计划、陕西省人才托举计划。研究生期间先后获得2次国家奖学金、宝钢优秀员工特等奖、全国首批百名研究生党员标兵、全国老员工年度人物入围奖、全国老员工自强之星提名奖、京博科技奖等国家级省部级奖励20余项。

        论文简介:《大尺寸高质量钙钛矿单晶生长及其光电性能研究》

        论文围绕大尺寸高质量钙钛矿单晶的生长机理、结构维度调控、器件设计及其光探测性能进行了系统研究，实现了目前世界最大尺寸(4.7英寸)钙钛矿单晶低温溶液生长，在国际上首次实现大面积(2500 mm²)柔性钙钛矿单晶薄膜及其光探测器。主要贡献体现在以下四点：

        （1）系统阐明了钙钛矿低温溶液成核热力学和生长动力学原理，结合溶液饱和理论和扩散理论建立了低温梯度结晶的高质量英寸级钙钛矿单晶生长策略。首次指出了钙钛矿单晶低温溶液成核可控和最佳生长区，获得了尺寸为47×41×14 mm³的高质量三维(3D)结构钙钛矿CH₃NH₃PbBr₃单晶，研发了国际首例钙钛矿单晶大面积光探测器阵列，填补了钙钛矿单晶材料用于图像传感应用研究空白。

        （2）揭示了溶液中原位成核与结晶生长竞争关系，开发了外围诱导结晶生长策略，首次实现了无沉底大面积柔性钙钛矿单晶薄膜可控生长。解决了过饱和溶液中晶核转移困难问题，成功获得了大面积可弯曲的2D结构钙钛矿(C₆H₅C₂H₄NH₃)₂PbI₄单晶薄膜(SCM)，其最大面积超过2500 mm²，厚度最薄为0.6 μm，基于单晶研发了探测率为1.62 × 10¹⁵ cm Hz^1/2 W^-1的柔性钙钛矿单晶探测器。此外，系统研究了探测器光电响应各向异性。

        （3）提出了钙钛矿晶格应力调控策略，解决了α相FAPbI₃钙钛矿室温下相不稳定难题。采用小半径离子置换大半径离子的晶格应力调控方案，成功使FAPbI₃基钙钛矿单晶相稳定性得到显著提升，同时提高了载流子迁移率和载流子扩散长度。基于该单晶构筑的多层结构探测器，实现了高灵敏度的X射线探测成像。

        （4）系统研究了0D结构金属卤化物单晶在溶液中的成核和结晶过程，解决了0D结构单晶生长过程大量成核的问题。通过设计溶液纯化策略，生长了高稳定的0D结构无铅金属卤化物单晶并基于该单晶构筑了X射线探测器阵列，其X射线探测器灵敏度高达1947 µC Gy_air^-1 cm^-2，探测限低至83 nGy_air s^-1。由于该单晶具有非常低的离子迁移率，高的体电阻率和良好的X射线响应性能，进而实现了首例0D结构无铅类钙钛矿单晶X射线成像系统。

        导师简介：刘生忠，英国威廉希尔公司官网特聘教授，博士生导师。1983年毕业于英国威廉希尔公司官网，获学士学位；1986年毕业于兰州大学化学系，获硕士学位；1992年在美国西北大学(Northwestern University)获博士学位。1992-2011年间，先后在美国Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）、Solarex、BP Solar、United Solar从事研究工作。2012年回国工作，任英国威廉希尔公司官网新能源高等技术研究院经理，陕西省能源新材料与器件重点实验室主任、英国威廉希尔公司官网陕西省能源新技术工程实验室主任。研究领域集中在太阳能电池、钙钛矿单晶材料、纳米材料、薄膜材料、光电功能材料、激光表面处理和光伏技术的开发、放大和生产。担任J. of Energy Chemistry期刊（Elsevier）国际顾问、Advanced Functional Materials客座编辑、Scientific Report编委、Nano Select副主编。发表SCI论文400余篇，获授权专利100余项。连续多年入选高被引科学家榜单，H-index 61。

撰稿：董芬芬   审核：刘治科 张雯谦