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铁电介电材料辅助的高性能无铅二维钙钛矿光电晶体管

DOI：10.1039/c8tc04691c 期刊：Journal of Materials Chemistry C 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 本研究的目的是探究内置铁电场对二维（2D）无铅钙钛矿材料基光电晶体管性能的影响。本工作分别采用铁电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯（P(VDF-TrFE)）和二维无铅钙钛矿（(C6H5C2H4NH3)2SnI4）作为介电层和沟道层。研究发现：当引入P(VDF-TrFE)作为介电层后，转移曲线中的大滞后效应被成功消除，亚阈值摆幅也显著降低了一个数量级。在极化"上"和"下"状态下，该器件分别实现了高光电开关比（4100）和短光响应时间（50毫秒）。此外，在21 mW cm?2光照强度的极化"上"状态下，器件还展现出14.57 A W?1的高响应度和1.74 × 1012琼斯的高探测率。值得注意的是，本工作中采用的低温溶液法制备的P(VDF-TrFE)和(C6H5C2H4NH3)2SnI4（金电极接触层除外）被认为适合未来柔性光电晶体管应用。
作者： Haoliang Wang，Jiao Wang，Haizhou Lu，Xin Zhang，Jianlu Wang，Yiqiang Zhan，Hong Shen，Guangjian Wu，Tie Lin，Shuo Sun，Xiangjian Meng，Junhao Chu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究内建铁电场对二维（2D）无铅钙钛矿材料基光电晶体管应用性能的影响。

研究成果

铁电材料P(VDF-TrFE)与二维无铅钙钛矿(PEA)2SnI4的集成显著提升了光电晶体管性能，包括降低迟滞效应、提高开关比，以及实现高响应度和高探测率。这种溶液法制备工艺兼容柔性及大面积应用，展现出未来商业应用的潜力。

研究不足

该研究的局限性在于采用了热蒸镀法沉积的金电极，这可能无法完全适配所有柔性应用场景。此外，未探究不同环境条件下的性能表现。

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