以InGaZnO为代表的N型氧化物薄膜晶体管（TFT）已经商业化应用于显示领域。然而，由于缺乏具有高迁移率、性能稳定且易于制备的P型氧化物材料，相关P型氧化物TFT的发展受到严重制约。相比于N型氧化物TFT，P型氧化物TFT在显示技术领域具有更明显的优势，其为OLED阳极提供空穴电流时不会影响漏极电流，能实现更高质量的显示应用。此外，P型氧化物TFT也是互补金属氧化物半导体（CMOS）的必需组成部分。与单一极性MOS电路相比，CMOS电路具有静态功耗低，抗干扰能力较强，能源利用率高等优点。目前，对于P型氧化物材料的研究主要集中在ZnO的P型掺杂方面，但实现起来非常困难，而且器件的环境稳定性较差。除此之外，对于P型氧化物TFT的研究仍然处于初级阶段。截至目前，能够证实为P型氧化物的TFT材料屈指可数，只有SnO、Cu2O、CuO、NiO等少数几种材料，且性能远远达不到N型氧化物TFT的水平。因此，氧化物TFT发展的当务之急是研究发展与N型氧化物材料性能相匹配的P型氧化物材料。
近日，青岛大学单福凯课题组在P型氧化物研究领域取得重要进展。该课题组利用溶液旋涂技术和“燃烧合成（combustion）”工艺在低温下（150oC）制备了P型Cu掺杂NiO（Cu:NiO）半导体薄膜。Cu的掺入实现了NiO价带的非局域化，有效提高了空穴迁移率。研究人员进一步将Cu:NiO沟道层与ZrO2高k介电层进行了集成，制备了低压（2 V）操作的P型Cu:NiO TFT，展现了良好的电学性能。另外，该工作基于P型氧化物TFT制备了逻辑门器件，并且首次实现了P型氧化物TFT对于LED显示单元的有效调控。这些成果对于低功耗、便携、透明和柔性P型氧化物电子器件的研究发展具有重要的意义。相关论文在线发表在Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.201701599）上。
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