吉林大学的研究人员开发了一种添加剂策略来精确调节锡基钙钛矿的结晶，从而能够制造高性能场效应晶体管（FET）。锡基钙钛矿因其优异的电荷传输特性和低温溶液处理的潜力而被认为是有前途的半导体。然而，它们不稳定的结晶过程通常会导致薄膜质量低、覆盖不完全、取向随机、晶粒小、缺陷密度高，所有这些都阻碍载流子传输并损害器件稳定性。
为了应对这些挑战，该团队采用了 4-氟苯乙胺乙酸酯 （FPEAAc） 作为双功能添加剂来控制薄膜形成。FPEA⁺阳离子作为结构模板，诱导钙钛矿八面体的定向生长，而乙酸阴离子与Sn²⁺离子配位，减缓结晶。这种平衡促进了均匀薄膜的形成，具有大颗粒和光滑的表面，有效提高了薄膜质量。
基于这一策略，研究人员引入了醋酸丙铵 （PAAc） 作为辅助添加剂，以进一步调节结晶速率。FPEAAc/PAAc 组合系统不仅可以生长具有微尺度晶粒的紧凑、无针孔薄膜，还可以钝化晶界并抑制离子迁移，这两者都对器件稳定性至关重要。
因此，优化后的锡基钙钛矿 FET 实现了约 40 cm² V⁻¹ s⁻¹ 的显著空穴迁移率，这是迄今为止报道的该材料系统的最高值之一，同时保持了出色的运行稳定性。
这项工作强调了一种新方法，该方法将模板化生长与迟缓结晶相结合，以调节锡基钙钛矿薄膜的形成。通过提供对微观结构控制的新见解，该策略为高性能和稳定的锡基钙钛矿电子学铺平了道路。
（消息来源：perovskite-info.com, Science Bulletin）
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