锡替代技术稳定了二维钙钛矿外延异质结构，从而实现了高迁移率、无滞后的场效应晶体管

《Advanced Functional Materials》：Tin Substitution Stabilizes 2D Perovskite Epitaxial Heterostructures for High-Mobility, Hysteresis-Free Field-Effect Transistors

抑制卤化物离子迁移的锡掺杂策略使2D钙钛矿异质结场效应晶体管实现无滞后操作和813 mV/dec亚阈值摆幅，载流子迁移率达8.41 cm2/V·s。

　　

摘要

在二维钙钛矿异质结构中，卤离子的迁移长期以来一直阻碍着其卓越光电性能的实现，导致电流-电压迟滞现象和器件稳定性的降低。本文研究表明，在钙钛矿的B位点引入锡（Sn）元素可以有效稳定超薄二维卤化物钙钛矿外延异质结构，通过抑制卤离子迁移并提升电荷传输能力。密度泛函理论（DFT）计算表明，Sn²⁺的掺入提高了卤离子迁移的能垒，优化了能带排列，并降低了有效空穴质量，从而共同减轻了离子不稳定性并促进了高效的界面电荷传输。基于(PEA)₂Pb_0.7Sn_0.3Br₄-(PEA)₂PbI₄（PEA = 苯乙胺）异质结的场效应晶体管（FETs）实现了无迟滞运行，亚阈值摆幅为813 mV dec^?1，开/关比为2.52 × 10⁶，空穴迁移率为8.41 cm² V^?1 s^?1，使其成为迄今为止报道的具有高迁移率的p型二维钙钛矿薄膜FETs之一。这些发现为稳定二维钙钛矿异质结构提供了一种可靠的策略，并为将其集成到下一代电子和光子系统中开辟了新的途径。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。