伟德bv1946官网王海波教授課題組在錫基鈣钛礦場效應晶體管領域取得突破性進展。針對錫基鈣钛礦晶體管中的高背景載流子濃度的問題，該研究工作說明了其背景載流子不僅來自于錫氧化和錫空位，還來源有機陽離子的遷移。通過氫鍵的抑制和薄膜質量的優化，其場效應晶體管表現出了較高的載流子遷移率和優異的運行穩定性。

圖1（a）采用不同錫補償劑制備的FASnI₃FETs。F^-和FA⁺離子之間的氫鍵有效地抑制了有機陽離子遷移，使器件表現出較好的場效應特性。（b）采用氟代低維有機陽離子制備的錫基鈣钛礦晶體管，其表現出較好的器件性能和操作穩定性。

盡管有機-無機混合鈣钛礦表現出了卓越的半導體性能，但它們在場效應晶體管（FETs）中的應用仍然受到限制。離子遷移是鈣钛礦晶體管面臨的重要挑戰，它可能導緻施加的栅場的屏蔽效應和顯著的滞後現象。本研究旨在探索離子遷移對基于錫的鈣钛礦FET性能的影響。通過對比不同Sn補償劑的影響，說明了FASnI₃FETs中FA⁺的離子遷移導緻了較大的回滞和操作不穩定性。從而揭示出了FASnI₃FETs中的高背景載流子濃度不僅來自于Sn²⁺的氧化和空位，還來自于FA⁺離子的遷移，這對錫基鈣钛礦晶體管提出了新的理解。FA⁺和F^-離子之間的氫鍵能夠有效的抑制離子遷移，不僅降低了背景載流子濃度，而且提高了晶體管的操作穩定性。采用氟代的低維有機陽離子添加劑制備的錫基鈣钛礦晶體管，有效載流子遷移率達到了30 cm²/Vs，電流開關比為10⁷，在循環測試過程中表現出了優秀的操作穩定性。

伟德bv1946官网博士生楊雯舒為第一作者，伟德bv1946官网王海波教授和長春應化所秦川江研究員為通訊作者，感謝張立軍教授對該工作的幫助與➿⚽✨➿。該工作得到了國家自然科學基金和吉林省自然科學基金項目的資助。

相關文章：Enhancing Stability and Performance in Tin-Based Perovskite Field-Effect Transistors Through Hydrogen Bond Suppression of Organic Cation Migration，Advanced Materials，2024，2313461。

論文鍊接：https://doi.org/10.1002/adma.202313461