基于n型柔性半导体的有机晶体管及其电子-离子双响应特性

为了研究n型有机混合离子电子导体电子-离子双响应特性及分子量对载流子迁移率的影响,采用具有平面刚性的梯形分子链结构的高分子量聚苯并二咪唑苯并菲绕啉二酮制备高性能有机电化学晶体管,并对晶体管紫外可见吸收光谱和晶体管器件电气性能进行表征。结果表明,利用高分子量聚苯并二咪唑苯并菲绕啉二酮制备的n型有机电化学晶体管表现出极高的响应速度(0.034 s)、高载流子迁移率(4.72×10^(-3) cm^(2)/(V·s)),以及在水系电解液中优异的稳定性(稳定运行超过120次脉冲循环)。

基于可拉伸有机晶体管的高性能生理信号传感器

近来,以共轭聚合物为沟道材料的有机电化学晶体管(OECT)因其易于制备、具有离子–电子转换能力和生物界面相容性而成为研究热点。然而,已报道的用于OECT沟道材料的大多是p型共轭聚合物,而基于n型共轭聚合物开发的OECT则很少,而不平衡的发展阻碍了复杂互补电路的实现。最近被报道的新兴n型共轭聚合物半导体Poly (benzimidazobenzophenanthroline)(BBL) OECT为解决上述问题提供了一个有效的方案。但BBL薄膜本身具有脆性无法拉伸,无法满足柔性器件的使用需求,大大阻碍了其应用及发展。本工作中,我们提出了一种器件可拉伸的n型BBL OECT器件的制备方法,并验证了其在汗液传感方面的可行性。

喷墨打印银电极用于有机晶体管器件与电路

使用喷墨打印技术制得了高质量的导电银电极,并制备了高性能的有机晶体管器件与简单电路。经优化的喷墨银电极表面形貌光滑、一致性好、电导率高。通过限制墨滴在打印基底上的浸润能力,可以有效减小电极间的沟道长度。基于这种高质量打印银线的短沟道有机晶体管和简单"非"门电路均展示出了很好的电学性能。

纳米纸有机晶体管问世

近日，同济大学材料科学与工程学院黄佳教授、美国马里兰大学材料科学与工程系HuLi—angbing教授等共同完成的研究论文《全透明可弯曲纳米纸晶体管》发表在纳米科学技术领域权威期刊《ACSNano》上。

全有机晶体管

法国国家科学研究中心(CNRS)分子材料实验室F.加尔尼埃及其同事于1990年首次设计并测试了完全由有机分子制成的晶体管。其不寻常的特性之一是挠性大,弯曲情况下仍可工作。这也许标志着无机半导体结束其在电子设备中的统治地位的开端。目前,硅微电子器件的复杂性仍在不断提高,体积更小、功能更强的系统日益进入家庭和办公室。其他无机半导体则局限于特定应用:如砷化镓Ⅲ—Ⅴ族化合物半导体用作微波器件、光发射二极管、激光器和红外传感器。

新研发复合材料大幅提升有机晶体管传输速率

Aram Amassian教授在阿卜杜拉国王科技大学的研究小组与伦敦帝国理工学院物理系的Thomas Anthopoulos博士以及化学系Iain Mcculloch教授和Martin Heeney博士合作开发并描述了一种可提高电荷流通速率且支持更快的有机晶体管制作的复合材料。他们在发表于{（Advanced Materials））上的一篇联合论文中描述了这种新颖的半导体混合物。这种复合材料的性能比单独拿出来的每一种成分的性能都要高，并且还加强了设备到设备的重现性和稳定性。

纳米纸有机晶体管向环保纸质电子产品迈出重要一步

近日，同济大学材料科学与工程学院教授黄佳、美国马里兰大学材料科学与工程系教授HuLiangbing等共同完成的研究论文《全透明可弯曲纳米纸晶体管》，在线发表于纳米科学技术领域权威期刊ACSNano。

东京大学开发出“超柔”有机晶体管

日本东京大学的研究小组日前开发出了曲率半径仅为0．1～0．3mm，即使折起来或揉成一团性能也不会劣化的超柔有机CMOS环形振荡器和TFT阵列薄膜，并试制出了医用导管。

中科院化学所在功能性有机晶体管研究方面取得系列进展

基于质量轻、材料来源广泛和成本低等优点，有机薄膜晶体管（OTFT）显示出了广阔的应用前景并成为国际上广泛关注的前沿领域。随着OTFT性能指标的不断攀升，多功能器件的构建逐渐成为该领域最为重要的发展方向之一。近年来，中国科学院化学研究所有机固体实验室的研究人员在多功能OTFT的制备和功能应用研究方面开展了系统的研究。

日本开发出集成约2800万个有机晶体管的驱动性能更强的芯片

日本千叶大学工程系中村雅一副教授和工藤一浩教授与日本化学技术战略推进机构共同组成的联合研究小组日前在2mm×2mm的区域中集成约2800万个有机晶体管元件，开发出驱动性能更高的芯片，并在3月22日～26日于东京武藏工业大学举办的日本“第53届应用物理学相关联合演讲会”上进行了发表。

新型分子添加剂显著提高有机晶体管性能

莫斯科国立大学的化学家近日发现了一种新型分子添加剂，可显著提高有机晶体管的性能，该材料未来有望成为有机电子学发展的重要基础。相关研究成果发表在《先进材料》杂志上。这种新分子材料类似放射状胶质细胞，可以作为聚合物基质添加剂使用。

有机晶体管——从丑闻中获得成功

一桩学术丑闻几乎毁灭了一个具有革命性意义的研究领域。幸运的是，有些人坚持下来了。

有机晶体管初露锋芒

近日在拉斯维加斯举行的美国消费电子展中，Plastic Logic宣布了第一款基于有机晶体管的消费产品的相关细节，在过去的20年内，该技术一直仅限于实验室中应用。该公司的超薄电子阅读器Que使用基于有机晶体管的单色可触摸显示屏，该屏幕由电子纸张公司EInk制造。这种晶体管可以在轻质塑料基板上应用。

纳米纸有机晶体管问世—向纸质电子产品迈出重要一步

近日，同济大学材料科学与工程学院教授黄佳、美国马里兰大学材料科学与工程系教授HuLiangbing等共同完成的研究论文《全透明可弯曲纳米纸晶体管》，在线发表于纳米科学技术领域权威期刊ACSNano。“透明化、可弯曲是电子产品未来发展的两个重要方向。这一成果最大的创新点，是将全透明、可弯曲、可降解这几大功能和特性同时整合在一个器件上。”黄佳介绍说，如果将电子产品做在塑料上，虽然可弯曲也透明，但无法降解，最终会产生大量电子垃圾；而要将电子产品做在纸张上，则面临不少困难，对相关技术和制备工艺提出了挑战。

基于三组分共轭聚合物的高灵敏度有机晶体管二氧化氮传感器

研究了基于联噻吩-氮杂异靛蓝-双(2-氧代二氢-7-氮杂吲哚-3-亚基)苯并二呋喃二酮的三组分给体-受体共轭聚合物(BTNIDNBIBDF-50)薄膜对二氧化氮气体传感特性。通过控制半导体浓度调控半导体薄膜表面形貌,研究其对二氧化氮气体灵敏度的影响。聚合物半导体BTNIDNBIBDF-50的浓度为2 mg/mL时对NO_(2)气体表现出最优的传感性能,对体积分数为10×10^(-6) NO_(2)气体的灵敏度为121.44%。实验结果表明:三组分共轭聚合物BTNIDNBIBDF-50呈现双极型半导体特性,降低聚合物半导体浓度会使薄膜表面出现明显的孔洞结构,提高传感器对NO_(2)气体的灵敏度。但过多的孔洞又会使气体解吸附速率的变化大于吸附速率变化,导致传感器灵敏度降低。

具有叠层超薄膜结构的高性能有机晶体管氨气传感器

研究了基于给-受体共轭聚合物双(2-氧代二氢吲哚-3-亚基)-苯并二呋喃-二酮和联噻吩(PBIBDF-BT)超薄膜叠层晶体管的电学性能及氨气传感特性。使用相分离方法以及转移-刻蚀步骤制备了不同堆叠层数的PBIBDF-BT超薄膜。系统地研究了PBIBDF-BT超薄膜堆叠层数与器件性能的关系。实验结果表明,单层PBIBDF-BT超薄膜器件对氨气具有良好的传感性能,电学性能较差。超薄膜叠层能够有效提高传感器的电学性能,随着超薄膜叠层数量的增加,器件迁移率不断上升;超薄膜层数增加为3层及更多时迁移率上升趋势变缓,迁移率最大值为0.58 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)。超薄膜叠层器件氨气传感性能在层数为2层后呈现下降趋势。通过PBIBDF-BT超薄膜叠层方法,制备出在1.0×10^(-5)氨气环境下,迁移率为0.23 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)、源漏电流变化百分比为90.7%、性能良好的OFET氨气传感器。

基于可加速学习有机薄膜晶体管的视觉图像预处理的研究

图像在传输和显示过程中,由于噪声、特征衰减等原因会造成不同程度的图像质量下降问题,导致信息的错误传递,因此通过图像预处理来改善图像质量及提取图像特征十分必要。除了需要图像采集,还需要人脑对图像进行信息处理。神经形态显示器件作为可以模拟人脑中的神经元突触,具有传输快、抗干扰能力强等诸多优点,被认为是神经形态领域中有价值的组成部分。提出二维材料Ti3C2TxMXene纳米片与钙钛矿量子点共混(CsPbBr3/MXene)形成的异质结结构增强了光电流的产生,并结合有机半导体材料PDVT-10优异的载流子迁移率制备的有机薄膜突触晶体管,成功模拟了生物突触的兴奋性突触后电流(Excitatory Post-Synaptic Current,EPSC)、双脉冲易化(Paired-Pulse Facilitation,PPF)等基本功能。在相同的光脉冲刺激下,相较于纯CsPbBr3突触晶体管,CsPbBr3/MXene突触晶体管的单脉冲EPSC与多脉冲EPSC峰值分别达到148%与157.6%的巨幅提升,实现了在相同时间内从短期可塑性(Short-Term Plasticity,STP)到长期可塑性(Long-Term Plasticity,LTP)的快速转化。

二酮吡咯并吡咯基半导体/碳量子点平面异质结光电晶体管的制备及性能研究

采用二酮吡咯并吡咯基半导体聚合物PDVT-10与新型碳纳米材料碳量子点(CQDs)复合,通过溶液法制备了平面异质结薄膜有机光电晶体管(OPT)。PDVT-10/CQDs薄膜叠加了PDVT-10和CQDs的光学特性,在紫外至近红外的宽频范围显示了很高的光吸收能力。相较于纯PDVT-10光电晶体管,PDVT-10/CQDs平面异质结OPT展现出更优异的宽谱光电探测性能,在450 nm激光照射下,器件的光响应度达2.6×10^(4)A/W,比探测率达2.4×10^(13)Jones,最大光灵敏度超104;在808 nm光照下,光响应度甚至高达4.4×10^(4)A/W,比探测率达1.2×10^(13)Jones。根据OPT光响应过程的探究,PDVT-10/CQDs异质结器件的性能提升源于界面处合适的能级排布增强了激子的解离效率、促进电荷分离,并有效减少了空穴-电子复合几率,同时PDVT-10高空穴迁移率有助于形成高效的电荷传输通路。研究为发展高性能有机光探测器件中提供了一条重要途径。