錫（Sn）鹵化物鈣鈦礦因其低空穴有效質量和減少的載流子散射，在高性能p溝道場效應晶體管（FETs）中展現(xiàn)出巨大潛力。然而，其固有的不穩(wěn)定性阻礙了其達到預期性能指標。
本研究韓國釜慶大學Dong Wook Chang和韓國漢陽大學Hui Joon Park等人設計了一種分子夾層，不僅通過其官能團鈍化錫鈣鈦礦的表面缺陷，改善薄膜形成并提升性能和穩(wěn)定性，還通過強偶極矩降低源漏界面的能壘，從而增強載流子傳輸。這些協(xié)同效應使得FET器件表現(xiàn)出卓越的性能指標，包括有效遷移率超過11 cm2 V?1 s?1、開關比大于1.3×10?，同時具備優(yōu)異的耐久性和重現(xiàn)性。
此外，表面夾層的疏水特性還顯著提升了器件的存儲穩(wěn)定性。
文章亮點總結
高效鈍化與性能提升：設計的分子夾層（如2F-TPOF2）通過磷氧（P=O）基團鈍化錫鈣鈦礦表面缺陷，顯著減少非輻射復合，同時提升薄膜質量，使FET器件的有效遷移率突破11 cm2 V?1 s?1，開關比超過1.3×10?。
界面能壘降低：分子夾層的強偶極矩（如2F-TPOF2的8.45 D）有效降低鈣鈦礦與金屬電極間的接觸電阻，形成歐姆接觸，從而大幅提升載流子傳輸效率。
卓越的環(huán)境穩(wěn)定性：疏水性氟基團的引入顯著增強了器件的耐濕性和抗氧化能力，在空氣中存儲200天后性能仍保持穩(wěn)定，為實際應用提供了重要保障。
B. H. Jeong, J. A. Prayogo, J. Lee, S. W. Lee, D. R. Whang, D. W. Chang, H. J. Park, Molecular Interlayer for High-Performance and Stable 2D Tin Halide Perovskite Transistor. Adv. Sci. 2024, 2409088. https://doi.org/10.1002/advs.202409088
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