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  基于晶體管的傳感器具有靈敏度高、響應速度快、小型化等優點，在疾病檢測和健康監測等領域具有廣闊的應用前景。跨導（g_m）反映了器件的放大能力及靈敏度，是評價傳感器性能的重要指標。為了提高跨導，通常采取的優化策略是增大器件尺寸（例如，溝道寬度（W）等）。然而，在生物傳感器尤其是體內傳感中，尺寸不宜過大，減小器件尺寸對于最大限度減少組織損傷至關重要。因此，綜合考慮器件尺寸與g_m，才能準確評價生物傳感器的性能。他們提出面積歸一化跨導（g_m,A，g_m,A = g_m/WL）可以作為更全面評估晶體管生物傳感器性能的指標。

  近年來，有機電化學晶體管（OECT）因其高g_m、低工作電壓和良好的生物相容性受到廣泛關注。然而，n型OECT的性能和穩定性遠遠落后于p型OECT，限制了其在互補邏輯電路和生物傳感器中的應用。盡管通過分子設計可有效提高材料性能，但未能解決器件穩定性差的難題，且設計合成新的高分子往往需要復雜的合成步驟和高昂的成本。因此，亟需開發一種簡單通用的方法來提高OECT器件的性能及穩定性，促進其在生物傳感中的應用。

圖4. BBL纖維OECT傳感器的工作原理及性能

圖5. 纖維互補邏輯電路示意圖及其性能

  這項工作實現了在超穩定纖維有機電化學晶體管加工策略上的突破，并展示了該器件在生物傳感器及邏輯電路方面的應用。該工作以“Ultrastable N-Type Semiconducting Fiber Organic Electrochemical Transistors for Highly Sensitive Biosensors”題發表在《Advanced Materials》上，博士后王秀博士是本文第一作者，張志副研究員和雷霆研究員是本文的通訊作者。

  本文感謝香港浸會大學Shu-Jen Wang教授的幫助。該工作得到了國家自然科學基金，國家重點研發計劃項目，北京大學高性能計算平臺，北京大學化學與分子工程學院分子材料與納米加工實驗室（MMNL）儀器平臺，上海同步輻射光源等的支持。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202400287

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