Yeni n-tipi formidinyum kurşun iyodür transistörler olağanüstü alan etkisi duyarlılığına sahiptir

Olağanüstü optoelektronik özelliklere sahip bir kristal malzeme sınıfı olan metal halojenür perovskitlerin, uygun maliyetli ince film transistörlerin geliştirilmesi için umut verici adaylar olduğu kanıtlanmıştır. Son araştırmalar, bu malzemeleri, özellikle kalay halojenür (Sn) perovskitleri, 70 cm’yi aşan alan etkili delik hareketine (μh) sahip p-tipi transistörler üretmek için başarıyla kullandı.² Beşinci^–1 S^–1.

Şimdiye kadar, kalay bazlı perovskit kanalları n-tipi transistörlerin geliştirilmesi için uygun olmadığından, bu tür gözle görülür alan etkisi hareketleri yalnızca p-tipi transistörlerde rapor edilmiştir. Bu, benzer performans için p tipi ve n tipi transistörlere ihtiyaç duyan tamamlayıcı mantık devrelerinin gelişimini engeller.

Literatürdeki bu boşluğu doldurmak için bazı ekipler, n-tipi ince film transistörlerin, özellikle de kurşun halojenür perovskitlerin tasarımı için diğer metal halojenür perovskitlerin potansiyelini araştırdı. Bununla birlikte, kurşun halojenür perovskitler tek başına, transistörler tarafından üretilen elektronların hareketliliğini yaklaşık 3-4 cm’ye kadar önemli ölçüde sınırlayan iyonik kusurlar sergiler.² Beşinci^-1 S^-1 .

Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi Demokritus, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Hindistan Teknoloji Enstitüsü ve dünya çapındaki diğer enstitülerdeki araştırmacılar, yakın zamanda perovskit bazlı n-tipi metal halojenür transistörleri daha iyi geliştirmek için yeni bir strateji sundular. Bu strateji, aşağıda açıklanan kağıt içinde Doğa Elektroniği33 cm’ye kadar alan etkili hareketlere sahip n-tipi transistörler üretmelerine olanak sağladı² Beşinci^-1S^-1 Formimidinyum kurşun iyodür (FAPbI) kullanma₃) Perovskit.

“Kalay halojenür perovskitlerin mühendisliği, 70 cm’yi aşan alan etkili hareket kabiliyetine sahip p tipi transistörlerin geliştirilmesine yol açtı.² Beşinci^-1S^-1 “,” Ravindra Naik Bocki, Olga A. Szygantseva ve meslektaşları makalelerinde yazdı.

“Ancak arka plandaki delik aktivasyonu nedeniyle bu perovskitler n-tipi transistörler için uygun değil. Çok kutuplu kurşun halojenür perovskitler potansiyel adaylar ancak kusurlu doğaları elektron hareketlerini yaklaşık 3-4 cm ile sınırlıyor.² Beşinci^-1S^-1 , tam perovskit mantık devrelerinin geliştirilmesini zorlaştırır. 33 cm’ye kadar alan etkisi kinetiğine sahip n-tipi formidinyum kurşun iyodür transistörlerini rapor ediyoruz.² Beşinci^-1 S^-1Sabit önyargı modunda ölçülmüştür.”

Ekip, n-tipi transistörlerin performansını artırmak için bir metilamonyum klorür (MACI) katkı maddesi kullandı. Bu katkı maddesi FAPbI’deki basıncı düzenlemelerine olanak sağladı₃Bazı özelliklerini geliştirirken.

Araştırmacılar, “Bu, bir metilamonyum klorür katkı maddesi kullanarak perovskit ağının gevşetilmesi ve ardından tetrametilamonyum florür ile çok dişli stabilizasyon yoluyla koordine olmayan kurşunun bastırılmasıyla elde edildi” diye yazdı. “Yaklaşımımız alfa fazını stabilize ediyor, gerilimi dengeliyor ve yüzey morfolojisini, kristalliğini ve yönelimini geliştiriyor. Ayrıca düşük kusurlu yalıtım perovskit arayüzlerine de olanak tanıyor.”

Ön testlerde, ekip tarafından tasarlanan n-tipi transistörler, negatif ve pozitif öngerilim stresi altına yerleştirildiğinde iyi elektron hareketliliği, ihmal edilebilir histerezis ve yüksek operasyonel kararlılık dahil çok umut verici sonuçlar elde etti. Araştırmacılar zaten transistörlerini iki tür elektronik bileşen, tek kutuplu perovskit dönüştürücüler ve 11 fazlı toroidal osilatörler üretmek için kullandılar.

Gelecekte önerilen üretim stratejisi, metal halojenür perovskit transistörler içeren yüksek performanslı ve uygun maliyetli entegre devrelerin geliştirilmesi için yeni olanaklar açabilir. Ek olarak, n-tipi transistörleri yakında daha ayrıntılı bir şekilde test edilebilecek ve diğer elektronik cihazlara entegre edilebilecektir.

© 2024 Web Bilim