研究背景
锡基（Sn²⁺）卤化物钙钛矿是一类新兴的无铅钙钛矿半导体材料，因其优异的空穴传输特性而被广泛关注，可应用于柔性电子器件、光电探测器、太阳能电池以及下一代薄膜晶体管（TFT）等领域。
与传统的硅基或金属氧化物半导体材料相比，锡卤钙钛矿具有本征p型导电特性、低有效质量、弱离子迁移、低Fröhlich相互作用以及高空穴迁移率等突出优势，展现出良好的发展潜力。然而，这类材料在器件制备过程中普遍存在空穴浓度过高、结晶过程难控以及与工业制程兼容性差等问题，严重制约了其在实际电子器件中的应用，尤其是在与商业n型金属氧化物技术集成的互补电路中的推广，带来了巨大的挑战。
为了解决这些问题，韩国浦项科技大学Yong-Young Noh教授、电子科技大学朱慧慧教授、刘奥教授等研究人员合作在Nature Electronics期刊上发表了题为「Vapour-deposited high-performance tin perovskite transistors」的最新论文。研究人员采用热蒸发方法，首次在无机CsSnI3体系中引入PbCl2作为固态反应引发剂，有效引导了薄膜中各组分的反应过程，成功制备出高质量、致密均匀的钙钛矿薄膜。该方法不仅调控了CsSnI3通道层过高的空穴浓度，同时也显著提升了器件性能。
他们通过优化的工艺，制备出的TFT器件表现出约33.8 cm²/V·s的空穴场效应迁移率和超过10⁸的开关电流比，且具有优良的大面积均匀性和器件稳定性。该研究成果突破了锡基钙钛矿器件制备的关键技术瓶颈，为其在高性能p型TFT和新一代互补电路中的应用奠定了重要基础。
研究亮点
1.实验首次采用热蒸发法制备p型Sn²⁺卤化物钙钛矿TFT，成功实现了无机碘化铯锡（CsSnI3）基通道层的制备，并利用氯化铅（PbCl2）作为反应引发剂，促进了钙钛矿薄膜的致密均匀转化。
2.实验通过精确控制PbCl2的引入，成功调节了CsSnI3通道中本征的高空穴浓度，进而优化了薄膜的质量，改善了场效应迁移率和器件性能。最终得到的TFT器件展现出约33.8cm²/V·s的平均空穴场效应迁移率，优于传统溶液法制备的器件。
3.实验还通过大面积制备，成功实现了钙钛矿TFT器件的均匀性，并展示了较好的开关电流比（约10⁸）和长时间稳定性，解决了传统溶液法在大规模制造和稳定性方面的问题。
4.本研究表明，热蒸发法结合PbCl2引发的固态反应为制备高性能、稳定性强的Sn²⁺卤化物钙钛矿TFT提供了新的技术路径，具有广泛的应用前景，尤其在与现有的n型金属氧化物技术集成时，可推动下一代互补电子器件的应用。
图文解读
总结展望
原文详情：
Reo, Y., Zou, T., Choi, T. et al. Vapour-deposited high-performance tin perovskite transistors. Nat Electron (2025).
https://doi.org/10.1038/s41928-025-01380-8
