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材料进展已接受手稿 - WRAP：沃里克
在室温下制备 p 型氧化锡 (SnO) 薄膜对传统方法提出了重大挑战，这主要是由于 SnO 的电各向异性和亚稳态。由于这种各向异性，在 SnO 中产生具有最佳迁移率的有效空穴载流子需要细致的热退火，但这受到 SnO 亚稳态的制约。在这项工作中，我们采用离子束辅助沉积 (IBAD) 在室温下制备 p 型 SnO 薄膜。这些薄膜具有纳米晶结构，表现出良好的电学性能，霍尔迁移率为 2.67 cm2V-1s-1，空穴浓度为 5.94×1017cm-3，尤其是无需退火处理。我们的研究揭示了霍尔迁移率和载流子浓度随 IBAD 过程中氩气流量变化而呈现的独特火山形趋势。这种关系与薄膜的光学性质、结构相和化学状态的变化相关，对于理解室温制备的 SnO 薄膜中 p 型导电性的起源至关重要——这一主题在当前文献中仍未得到解决。我们观察到迁移率增强与晶格无序性降低之间存在直接相关性，而空穴载流子浓度增加与氧间隙形成之间存在很强的相关性。我们还强调，中间相组成在确定 SnO 薄膜的无序程度方面起着至关重要的作用，这对于创建传输路径和空穴载流子形成所需的氧环境至关重要。这些见解有助于指导室温制备的 p 型 SnO 薄膜的设计和表征，从而推动大面积柔性电子领域的进步。
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1 英国诺丁汉特伦特大学克利夫顿校区 SST 校区工程系，诺丁汉 NG11 8NS 2 哈尔滨工业大学复合材料与结构中心，哈尔滨市益矿街 2 号，150080，中国 3 哈尔滨工业大学航天科学与力学系，哈尔滨市西大直街 92 号，150001，中国 4 西北工业大学化工学院，陕西省西安市 710072，中国 5 北卡罗来纳州立大学化学与生物分子工程系，北卡罗来纳州罗利市 27695，美国 6 托莱多大学机械、工业与制造工程系，俄亥俄州托莱多市 43606，美国 7 康考迪亚大学，1455 Demaisonneuve West，# EV 4-233，蒙特利尔，魁北克，加拿大 H3G 1M8 8 亚琛工业大学纺织技术学院，德国亚琛 9 德克萨斯大学埃尔帕索分校航空航天与机械工程系，500 W University Ave，埃尔帕索，TX 79968 10 迪肯大学工程学院，维多利亚州吉朗 3216 澳大利亚 11 卢布尔雅那大学机械工程学院，Aškerčeva 6，1000 卢布尔雅那，斯洛文尼亚 12 德克萨斯大学达拉斯分校（UTD）机械工程系人形机器人、仿生机器人和智能系统（HBS 实验室），800 West Campbell Rd.，理查森，TX75080-3021 13 沃尔沃汽车公司研发部，哥德堡 418 78，瑞典 14 北京信息科学技术大学软件工程系北京科技大学，中国北京 100192 15 瑞典皇家理工学院工程设计系，斯德哥尔摩 10044，瑞典 16 芝浦工业大学工学院创新全球计划，日本东京丰洲 3-7-5 号 135- 8548 17 山形大学理工学院 4 Chome-3-16 Jonan，米泽，山形 992-8510 18 印度理工学院海得拉巴分校生物医学工程系，Kandi，Sangareddy，Telangana，502285，印度 19 拜罗伊特大学 20 素罗娜丽科技大学物理学院、科学研究所，呵叻 30000，泰国 21 素罗娜丽科技大学先进功能材料卓越中心（CoE-AFM），呵叻30000，泰国 22 科英布拉大学机械工程系，CEMMPRE，3030-788 科英布拉，葡萄牙 23 海德堡大学分子系统工程与先进材料研究所（IMSEAM），69120 海德堡，德国 24 南方科技大学机械与能源工程系，深圳 518055，中国 25 ICB UMR 6303 CNRS，贝尔福-蒙贝利亚尔理工大学，UTBM，法国 26 法国大学研究所（IUF），巴黎，法国 27 乔治亚理工学院乔治 W.伍德拉夫机械工程学院，佐治亚州亚特兰大 30332，美国 28 LRGP 7274 UMR CNRS，洛林大学，法国南锡 29 马来西亚诺丁汉大学科学与工程学院电气与电子工程系，马来西亚雪兰莪州士毛月 43500 30 阿尔伯塔大学机械工程系，加拿大艾伯塔省埃德蒙顿 T6G 1H9 31 杭州城市学院，中国杭州 32 浙江大学，中国杭州 路线图的客座编辑和通讯作者：mahdi.bodaghi@ntu.ac.uk；a.zolfagharian@deakin.edu.au