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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。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、组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面积平面薄膜。鉴于此，2021年9月13日普渡大学Yao Gao&窦乐添团队于JACS刊发高迁移率二维钙钛矿薄膜晶体管的研究成果。展示了一种新的 π 共轭配体设计方法，用于控制二维钙钛矿中的薄膜成核和生长动力学。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。展示了高性能场效应晶体管，其空穴迁移率接近10cm² V⁻¹ s⁻¹，ON/OFF 电流比约为10⁶，并且具有出色的稳定性和重复性。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，清楚地破译这些新生的二维半导体系统中的构效关系。