有机金属卤化物钙钛矿半导体有望被用来制造具有高载流子迁移率的场效应晶体管（FETs）。然而，目前这些晶体管的性能受到离子表面缺陷迁移的严重限制。

近日，英国剑桥大学Henning Sirringhaus报道了一种在基于三个溶液步骤的表面清洗和钝化技术可以在不扰动晶格的情况下降低卤化物钙钛矿中离子表面缺陷的浓度。

文章要点

1）该方法包括使用极性/非极性溶剂的初始清洁步骤、去除表面有机卤化物空位的修复步骤和二次清洁步骤。

2）表面处理结果表明，即使钙钛矿薄膜是在非最佳优化条件下形成，经过表面处理也可以用于干净的、接近无磁滞的晶体管进行操作，并且与未经处理的薄膜相比，可以将室温FETs迁移率提高两到三个数量级。

3）实验结果显示，经过表面处理的甲基铵碘化铅（MAPbI₃）FETs在300 K时分别具有3.0 cm² V^-1 s^-1和1.8 cm² V-¹ s^-1的高n型和p型迁移率，以及在80 K下的更高的迁移率（9.2 cm² V ^-1 s^-1; n型）。

4）研究发现，该方法可用于将PbI₂单晶转变为高质量的二维钙钛矿单晶。

该方法适用于各种3D钙钛矿组合物和成膜过程，并且有望用于其他相关材料体系中，包括2D钙钛矿和其他器件结构，例如发光二极管和太阳能电池。

She, X., Chen, C., Divitini, G. et al. A solvent-based surface cleaning and passivation technique for suppressing ionic defects in high-mobility perovskite field-effect transistors. Nat Electron (2020)

DOI：10.1038/s41928-020-00486-5

https://doi.org/10.1038/s41928-020-00486-5