AFM：强结合小分子钝化剂用于二维锡基钙钛矿场效应晶体管

二维层状锡卤化物钙钛矿因其高载流子迁移率和无铅组成，成为场效应晶体管（FET）中极具潜力的沟道材料，但其易发生Sn(II)氧化，导致严重的缺陷敏感性。

本文首尔国立大学Takhee Lee和Keehoon Kang等人提出一种分子设计策略，通过合成一对可控的磷氧路易斯碱——三苯基磷氧化物（TPPO）及其甲氧基功能化类似物（TMPPO），系统调节其路易斯碱性及与未配位Sn²⁺位点的配位强度，从而将钝化剂化学与器件性能直接关联。更强的路易斯碱TMPPO能够稳定Sn²⁺，使空穴迁移率提升两倍（最高达2.2 cm²·V⁻¹·s⁻¹），阈值电压负移，滞后现象减轻，并显著提升操作稳定性。

这些结果表明，分子碱性可被理性转化为缺陷控制与晶体管性能的提升，为稳定、高性能、无铅钙钛矿电子器件提供了通用的设计原则。

研究亮点：

1. 分子设计调控路易斯碱性：通过合成并比较TPPO与甲氧基修饰的TMPPO，系统研究路易斯碱性强弱对Sn²⁺稳定性和器件性能的影响，建立了“碱性–钝化–性能”的明确关联。

2. TMPPO显著提升器件性能：TMPPO处理的二维锡基钙钛矿FET空穴迁移率最高达2.2 cm²·V⁻¹·s⁻¹，相比原始器件提升近一倍，同时阈值电压负移、滞后窗口缩小，操作稳定性显著增强。

3. 为无铅钙钛矿电子器件提供新策略：该研究通过强化Sn²⁺–路易斯碱配位，有效抑制Sn(II)氧化与离子迁移，为实现稳定、高性能、无铅钙钛矿晶体管提供了可推广的分子钝化路径。

H. Choi, J. Jung, Y.-K. Jung, et al. “ Strong-Binding Small-Molecule Passivator for Two-Dimensional Tin-Based Perovskite Field-Effect Transistors.” Advanced Functional Materials (2026): e74094.

https://doi.org/10.1002/adfm.74094

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