控制晶粒生长对于最大化多晶薄膜电子器件的电荷载流子传输非常重要。卤化物钙钛矿材料的薄膜生长已通过多种方法进行控制，包括溶剂工程、成分工程和后处理工艺。然而，这些方法都没有产生具有极大晶粒尺寸和高电荷载流子迁移率的大规模原子平面薄膜。普渡大学Yao Gao和Letian Dou等人展示了一种新的 π 共轭配体设计方法，用于控制二维 (2D) 卤化物钙钛矿中的薄膜成核和生长动力学。

本文要点：

1）通过扩展 π 共轭并增加半导体配体的平面度，成核密度可以降低 5 个数量级以上。因此，很容易获得具有高度有序晶体结构和极大晶粒尺寸的晶片级二维钙钛矿薄膜。

2）基于上述方法，研究人员制备了高性能场效应晶体管，其空穴迁移率接近 10 cm² V^–1 s^–1，开/关电流比约为 10⁶，并且具有出色的稳定性和再现性。该建模分析进一步证实了增强的电荷传输以及观察到的迁移率的场和温度依赖性的起源，这允许清楚地破译这些新生的 2D 半导体系统中的结构 - 性质关系。

Ligand-Driven Grain Engineering of High Mobility Two-Dimensional Perovskite Thin-Film Transistors，J. Am. Chem. Soc. 2021.

https://doi.org/10.1021/jacs.1c06337