锡卤化钙钛矿作为一种具有潜力替代常用半导体的锡基材料，其晶体结构与钛酸钙化合物相似。此前，研究人员虽探索过利用该材料制造p沟道薄膜晶体管(TFT)的可能性，但可靠制造薄膜钙钛矿并集成到商用电子产品中一直面临挑战，主要在于难以用可扩展且与工业兼容的方法生产具有一致电子特性的均匀钙钛矿薄膜。

近期，浦项科技大学的研究人员取得新突破。他们介绍了一种基于锡卤化物钙钛矿制造高性能TFT的新策略，相关论文发表在《自然电子学》杂志上。该论文资深作者Yong-Young Noh教授表示：“我们最近发表的文章探讨了从溶液处理到气相沉积的p沟道晶体管锡卤化物钙钛矿的转变。多年来致力于通过基于溶液的方法优化高空穴迁移率，如今正应对钙钛矿半导体与行业标准制造工艺接轨的挑战。”

研究中，Noh教授及其同事比较了溶液处理和气相沉积技术在制造锡卤化物钙钛矿TFT方面的性能，确定了实现高质量气相沉积锡钙钛矿薄膜的关键参数。基于此，他们设计出新方法，利用气相沉积法依次将PbCl₂、碘化锡(SnI₂)和碘化铯(CsI)沉积到基底上。Noh教授解释：“挥发性氯化物会引发固态反应，促进均匀、高质量钙钛矿薄膜的形成，同时将空穴密度调整到适合用作晶体管沟道层的水平。”

该研究取得显著成果。团队证明使用PbCl₂作为添加剂可成功引发固态反应形成高质量钙钛矿薄膜。优化的p沟道晶体管平均空穴迁移率为33.8cm²/Vs，开/关电流比约为10⁸，与溶液处理器件相当，甚至在某些方面超过。气相沉积晶体管稳定性显著提升，性能优于基于IGZO的氧化物晶体管。

Noh教授及其同事预测，p型TFT既能提升OLED性能，又能降低功耗。未来研究将集中在先进材料工程和器件集成两个关键领域，探索新的成分变化以实现低温处理，改进对器件参数的控制，并通过提高空穴迁移率和电流开关比拓展晶体管应用领域。

更多信息： Youjin Reo 等人，气相沉积高性能锡钙钛矿晶体管，《自然电子学》(2025)。DOI ：10.1038/s41928-025-01380-8。期刊信息： 《自然电子学》