論文標(biāo)題：All-Solution-Processed, All-Organic Flexible Transistor and Circuit Based on Dry-Transfer Polymer Films作者列表：Shanlei Guo, Jing Sun, Xue Wang, Yanhong Tong, Qingxin Tang, and Yichun LiuDOI: 10.1002/aelm.202400317原文鏈接：https://doi.org/10.1002/aelm.202400317有機薄膜晶體管（Organic thin film transistors, OTFTs）作為有機電子學(xué)的核心器件之一，在柔性/可拉伸電子領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，包括植入醫(yī)療、電子皮膚、柔性顯示以及人工智能等領(lǐng)域。其中有機材料的低成本、低溫和可大面積溶液法制備的特點對于未來OTFTs的成功商業(yè)化至關(guān)重要。然而，目前報道的OTFTs并不能完全由溶液法構(gòu)筑或者其中的某一組分不是有機材料，這將會降低溶液處理OTFT的優(yōu)勢，特別是在器件柔性、成本效益控制和生物相容性方面。有機薄膜逐層沉積的過程中，有機溶劑會造成功能層之間界面的損傷以及材料的選擇。除此之外，有機半導(dǎo)體材料在輻射或惡劣環(huán)境中容易受到損傷，使得高精度圖案化電極的商業(yè)化光刻法難于應(yīng)用到OTFTs的構(gòu)筑中。因此，探索新的策略對于充分發(fā)揮有機材料的優(yōu)勢以及兼容成熟的各組分先進(jìn)制備技術(shù)來構(gòu)筑OTETs器件具有重要的科學(xué)意義。 近日，由東北師范大學(xué)物理學(xué)院紫外光發(fā)射材料與技術(shù)教育部重點實驗室的湯慶鑫教授、童艷紅課題組提出了一種分離制備-干法轉(zhuǎn)印迭合的策略，該策略與晶體管中的各種商業(yè)材料和先進(jìn)制造技術(shù)完全兼容，并且能夠集成多功能的組分構(gòu)筑復(fù)雜的全有機電子器件。該策略基于分離制備的思想，而后通過干法剝離轉(zhuǎn)印的手段，避免有機功能材料在全溶液制備過程中相互溶解、界面污染以及與先進(jìn)的制備技術(shù)不兼容的問題。利用該策略構(gòu)筑的全有機TFTs中觀察到優(yōu)異的機械穩(wěn)定性、良好的操作、高精度的電極圖案和出色的一致性。此外，基于此策略的全有機互補反相器的增益值能夠達(dá)到11.2，在空氣中30天內(nèi)性能穩(wěn)定。該工作提供了一種通用的、無需溶液的轉(zhuǎn)移和層壓策略，以制造高精度、全溶液處理、全有機器件，充分發(fā)揮有機材料在未來多層功能、商業(yè)化和工業(yè)化柔性電子產(chǎn)品中的巨大優(yōu)勢。圖1 a. 全有機FET的制造策略。b. 層壓在SEBS層的柵電極的光學(xué)顯微鏡圖像。c. 層壓在半導(dǎo)體層上的PDMS/PPy/SEBS的光學(xué)顯微鏡圖像。d. 通道的光學(xué)顯微鏡圖像。圖2 a. 全有機柔性TFT可以緊密地貼合在3D曲面。b、c. 全有機TFT的典型傳輸和輸出曲線。d. 20個OTFTs中的遷移率和開關(guān)比分布。e. 器件的彎曲示意圖。f、g. 場效應(yīng)性能彎曲次數(shù)的關(guān)系。h. 全有機TFTs的循環(huán)穩(wěn)定性。 圖3 a. 基于分離制備-轉(zhuǎn)印迭合策略構(gòu)筑全有機互補反相器的示意圖。b. 3D曲面上全有機互補反相器的照片。c. 電壓傳遞曲線（插圖為全有互補反相器的示意圖）和d. 全有機互補反相器在VDD=40V時的增益。e. 全有機互補反相器的動態(tài)穩(wěn)定。f. 全有機互補反相器增益值與時間的關(guān)系。該工作提出一種通用的、分離制備、無溶液的轉(zhuǎn)移和迭層策略，用于實現(xiàn)全溶液有機柔性TFT的構(gòu)筑。該策略與有機晶體管中的所有有機材料和先進(jìn)制造技術(shù)兼容。柔性TFT在循環(huán)過程中表現(xiàn)出穩(wěn)定的運行和機械柔性。更重要的是，分離制備-干法剝離迭合的策略在集成不同功能層構(gòu)筑全溶液全有機互補反相器方面表現(xiàn)出了出色的實用性。全有機互補反相器在空氣中顯示出11.2的高增益值和30天的穩(wěn)定性。這項工作對未來復(fù)雜、多層功能和低溫加工的可穿戴全有機電子產(chǎn)品的制造具有一定的參考和借鑒意義。期刊Advanced Electronic Materials重點發(fā)表物理：應(yīng)用、材料科學(xué)：綜合、納米科技相關(guān)方向的文章。該期刊是一個跨學(xué)科論壇，在材料科學(xué)，物理學(xué)，電子和磁性材料工程領(lǐng)域進(jìn)行同行評審，高質(zhì)量，高影響力的研究。除了基礎(chǔ)研究外，它還包括電子和磁性材料、自旋電子學(xué)、電子學(xué)、器件物理學(xué)和工程學(xué)、微納機電系統(tǒng)和有機電子學(xué)的物理和物理性質(zhì)的研究。期刊最新引文指標(biāo)為0.9，最新影響因子為5.3（2023）。
