Direct integration of optoelectronic arrays with arbitrary non-developable structures

     三维不可拓展（Nondevelopable）曲面光电阵列因其独特的几何特性，能够有效规避传统二维平面器件对复杂光学系统的依赖，在实现光电系统微型化和低成本集成方面展现出显著优势，已成为新一代成像技术发展的重要方向。然而，传统半导体薄膜沉积技术主要面向平面基底的工艺特性，严重制约了三维复杂结构光电阵列的精确制备。目前，研究人员仅能实现少数常规曲面（如球面）的阵列构建，这极大限制了该技术在功能多样性和实际应用场景中的拓展潜力。

      针对这一科学难题，团队创新性地提出了基于单溶质/溶液体系的快速结晶成膜策略（图A）。该技术通过调控前驱体溶液的结晶动力学行为，利用高密度均匀成核机制，首次实现了在复杂三维结构基底上高质量钙钛矿薄膜的原位可控沉积。值得注意的是，该生长策略展现出卓越的普适性，可适用于从亚微米级（~10-7米）到分米级（~10-1米）横跨六个数量级的不同尺度基底（图B）。通过将这一创新方法与高精度3D打印技术相结合，并辅以合适功能层结构，研究团队成功实现了不可拓展曲面光电阵列在微米尺度的精确空间构型调控。实验证实，该技术可有效补偿光学像差，显著提升成像质量（图C）。这一突破不仅为复杂拓扑结构表面半导体薄膜的可控生长建立了有效方法，更为开发新一代高性能集成化光电成像系统提供了重要的技术支撑。

   研究成果以苏州大学物理科学与技术学院为唯一署名单位，李亮教授为唯一通讯作者，王孟（博士后）为第一作者。该工作得到了国家自然科学基金等项目的支持。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41563-025-02322-7。

图（A）单溶质/溶液体系在曲面上的自组装生长示意图。（B）多种尺寸基底上的钙钛矿薄膜沉积展示。（C）单透镜成像系统下，拟合曲面光电阵列（F-）对像差的矫正效果及其与传统平面（P-）和半球型（H-）器件的对比。