控制晶粒生長(zhǎng)對(duì)于最大化多晶薄膜電子器件的電荷載流子傳輸非常重要。鈣鈦礦材料的薄膜生長(zhǎng)已通過(guò)多種方法進(jìn)行控制，包括溶劑工程、組分工程和后處理工藝。然而，這些方法都沒有產(chǎn)生具有極大晶粒尺寸和高電荷載流子遷移率的大面積平面薄膜。鑒于此，2021年9月13日普渡大學(xué)Yao Gao&竇樂添團(tuán)隊(duì)于JACS刊發(fā)高遷移率二維鈣鈦礦薄膜晶體管的研究成果。展示了一種新的 π 共軛配體設(shè)計(jì)方法，用于控制二維鈣鈦礦中的薄膜成核和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)。通過(guò)擴(kuò)展 π 共軛并增加半導(dǎo)體配體的平面度，成核密度可以降低 5 個(gè)數(shù)量級(jí)以上。因此，很容易獲得具有高度有序晶體結(jié)構(gòu)和極大晶粒尺寸的晶片級(jí)二維鈣鈦礦薄膜。展示了高性能場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其空穴遷移率接近10cm² V^?1 s^?1，ON/OFF 電流比約為10⁶，并且具有出色的穩(wěn)定性和重復(fù)性。建模分析進(jìn)一步證實(shí)了增強(qiáng)的電荷傳輸以及觀察到的遷移率的場(chǎng)和溫度依賴性的起源，清楚地破譯這些新生的二維半導(dǎo)體系統(tǒng)中的構(gòu)效關(guān)系。