有機(jī)電化學(xué)晶體管(OECTs)在生物電子學(xué)、動(dòng)態(tài)心電圖(ECG)信號(hào)傳感等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用潛力。然而,當(dāng)前OECTs中離子和電子的混合傳輸性能受到薄膜中長距離離子注入和遷移的限制,導(dǎo)致瞬態(tài)性能和整體性能表現(xiàn)不足。鑒于此,來自中國科學(xué)院大學(xué)的張鳳嬌(Fengjiao Zhang等人開發(fā)了一種橫向嵌插輔助離子傳輸策略,通過引入導(dǎo)電通道中的條紋狀微結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)快速的體積離子充電。這種策略不僅提升了晶體管的動(dòng)態(tài)性能,還為高性能OECTs的應(yīng)用提供了新的方向。
文章要點(diǎn):
(1)該研究提出了通過橫向嵌插輔助離子傳輸提升OECTs動(dòng)態(tài)性能的策略,通過調(diào)整導(dǎo)電通道的橫向面積比(Ro/L),電性能顯著增強(qiáng),其中最大瞬態(tài)導(dǎo)電率提高超過600%。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),這種橫向嵌插結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了摻雜均勻性并增加了體積電容,成為性能提升的關(guān)鍵因素;
(2)此外,這項(xiàng)研究不僅揭示了OECTs性能提升的潛在機(jī)制,還為動(dòng)態(tài)ECG信號(hào)傳感等生物電子學(xué)應(yīng)用提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。
參考資料:
Yan, C., Xiang, L., Xiao, Y. et al. Lateral intercalation-assisted ionic transport towards high-performance organic electrochemical transistor. Nat Commun 15, 10118 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-54528-z
10.1038/s41467-024-54528-z