最近,注意力集中在用低毒性和无毒阳离子替换PB上。理想的无铅候选者应具有低毒性,狭窄的直接带隙,高光吸收系数,较高的迁移率,低激子结合能,长载体寿命和稳定性。已经提出了几种可能毒性较小的化学兼容材料,例如SN,BI和GE作为PB的替代品,不仅降低了PB的毒性,还可以保留钙钛矿的独特光电特性。中,SN是一种环保的材料,广泛用于各种有希望的光电设备,例如太阳能电池和FET,因为它满足了电荷平衡,离子大小和协调的先决条件。[8] SN是元素周期表中的14组元素,它的离子半径(115 pm)与PB(119 pm)。像PB一样,SN具有惰性的外轨道,这对于获得金属卤化物钙钛矿的特殊电气和光学特性很重要。与基于PB的钙钛矿相比,基于SN的基于SN的钙钛矿还表现出相似的优质光电子特性,狭窄的带隙约为1.3 eV,高电荷迁移率约为600 cm 2 V -1 S -1,长载体扩散和寿命,以及高吸收系数,高吸收系数约为10 -4 cm -4 cm -1。[15]然而,由于SN在水分和氧气中环境中的稳定性较差,与PB相比,其性能较低。因此,为了环境和人类,需要进行连续而深入的研究以解决在钙钛矿场现场效应晶体管中替换SN时性能差的问题。
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