無鉛鈣鈦礦的光致非易失性存儲晶體管研究取得進展

　　有機無機金屬鹵化物鈣鈦礦材料憑借高的載流子遷移率在晶體管研究中引起廣泛關注，近年來鈣鈦礦場效應晶體管（PeFET）在探測器和突觸中的應用已得到深入研究。然而，基于PeFET的突觸仍然很難將優異的載流子傳輸能力、光敏性和非易失性存儲效應集成到一個器件中，制約了人們進一步開發仿生電子器件和邊緣計算。

　　中國科學院化學研究所有機固體院重點實驗室劉云圻院士、郭云龍研究員團隊通過摻入π共軛芘氧乙基銨（POE）配體合成了二維鈣鈦礦(POE)2SnI4，并進行了系統研究以獲得增強的性能和可靠的PeFETs。優化后的鈣鈦礦晶體管顯示出超過0.3 cm2

　　V-1s-1的空穴遷移率、高重復性和工作穩定性。同時，光存儲器件表現出優異的光響應特性，開關比高于105，高的可見光響應度（>4×104 A/W），穩定的存儲擦除循環以及具有競爭力的存儲保持性能（104 s）。光誘導存儲行為得益于二維鈣鈦礦“量子阱”在黑暗下的絕緣性質及其優異的光敏感特性，在N2氣中40天后器件仍保持優異的光信息存儲行為。通過對入射光脈沖強度與時間的控制，該團隊首次實現了二維鈣鈦礦薄膜晶體管對極弱光信號的多級光存儲行為。該研究不僅拓寬了二維鈣鈦礦在光電應用領域的研究范圍，也進一步推動了多功能集成器件的實驗研究與未來應用。相關研究工作發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。

圖.（a）能級結構圖；（b）兩種器件結構和界面修飾層CL-PVP分子式；(POE)2SnI4晶體管在暗態和（c）紅、（d）綠、（e）藍光下的轉移曲線；（f）存儲器件在寫入和擦除后的持續性性能；（g）光脈沖信號下的多級存儲。