我校在有机场效应晶体管领域取得系列重要研究成果

　　近日，我校物理学院紫外光发射材料与技术教育部重点实验室汤庆鑫教授课题组在有机场效应晶体管领域取得了系列重要研究成果，相关论文被Small和Nanoscale等期刊收录。

　　超薄有机场效应晶体管具有质量轻、超柔性及可随形贴合的优势，在制备电子皮肤等可穿戴电子设备中具有良好的应用前景。相比于在传统的刚性衬底上制备的有机场效应晶体管器件，超薄的有机场效应晶体管迁移率普遍较低（10^-1 cm² V^-1 s^-1），限制了其进一步发展。针对这种问题，汤庆鑫课题组于2018年8月在Small（2018, 14, 1801020）发表了题为“High-Performance, Ultrathin, Ultraflexible Organic Thin-Film Transistor Array”的研究论文，并被选为封面文章重点介绍。在该论文中，通过溶液法制备了自支撑的高性能有机薄膜场效应晶体管阵列，迁移率最高可达11 cm² V^-1 s^-1。器件的厚度仅为380 nm，质量约为 0.89 g cm^-2，因此这种器件可以贴合于三维曲面、人体皮肤甚至昆虫豆娘的翅膀上而不影响其翅膀的振动及飞行，并且在折叠状态下器件仍然可以正常工作。

图1：超柔性高性能的有机薄膜场效应晶体管器件阵列

　　这种通过溶液法制备的超薄有机场效应晶体管器件还可以与透明电极相结合，得到透明可贴合的有机场效应晶体管器件。其透明度在可见光全波段均大于80%，迁移率可达2 cm² V^-1 s^-1，具有良好的机械稳定性及光稳定性。该器件优异的光电性能可实现有机晶体管在前置驱动电路中的应用，展示了其在透明可贴合主动矩阵显示中的应用潜力。该结果发表在学术期刊Nanoscale上（2018, 10, 3613），并被选为封面文章。

图2：透明可贴合的有机场效应晶体管器件及其在前置驱动电路中的应用

　　此外，近年来课题组基于光刻技术制备了可贴合的内嵌迭片电极结构，将其与有机微纳单晶及阵列相结合，得到了高性能的可贴合有机场效应晶体管，发表系列高水平论文（Adv. Electron. Mater. 2015, 1500239；J. Mater. Chem. C2017,5, 12699， Sci. Rep. 2017，7，15367），为将来其在可穿戴及可植入电子产品中的应用提供了更多可能。

图3：基于光刻技术制备的可贴合内嵌迭片电极结构及场效应晶体管器件