有機(jī)半導(dǎo)體材料因其本征柔性、低成本和可大面積加工等優(yōu)勢(shì),在柔性顯示、電子皮膚、智慧醫(yī)療及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,有機(jī)半導(dǎo)體由于其具有溫度依賴性的電荷傳輸機(jī)制以及易受溫度影響的形貌演變現(xiàn)象,表現(xiàn)為本征溫度敏感。以有機(jī)半導(dǎo)體作為導(dǎo)電溝道的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其電學(xué)特性及穩(wěn)定性也極易受到溫度效應(yīng)的影響。因此,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度不敏感的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管對(duì)有機(jī)電子設(shè)備在實(shí)際環(huán)境中的應(yīng)用至關(guān)重要。針對(duì)溫度影響有機(jī)半導(dǎo)體形貌演變的問題,天津大學(xué)李立強(qiáng)-陳小松團(tuán)隊(duì)前期開發(fā)的應(yīng)變工程策略可有效解決(Nat. Commun., 2022, 13,1480; Adv. Mater. 2023, 2306975)。而針對(duì)有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管表現(xiàn)出的溫度依賴的電荷傳輸模式,目前仍沒有有效的解決辦法。實(shí)現(xiàn)溫度不敏感的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管仍是巨大挑戰(zhàn)。
該工作通過在有機(jī)半導(dǎo)體層中摻入微量納米顆粒,在不影響器件性能的前提下通過改變費(fèi)米能級(jí)隨溫度的變化趨勢(shì)有效調(diào)控閾值電壓隨溫度的變化情況,使閾值電壓與遷移率可以相互補(bǔ)償,從而在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中實(shí)現(xiàn)零溫度系數(shù)點(diǎn)行為。當(dāng)器件工作于零溫度系數(shù)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)溫度不敏感的源漏電流,有效提高了有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溫度穩(wěn)定性。
圖1 添加微量納米顆粒前后的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件模型及相應(yīng)的電學(xué)性能
圖2 有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中零溫度系數(shù)點(diǎn)行為的機(jī)制分析
圖3 零溫度系數(shù)點(diǎn)行為在實(shí)現(xiàn)溫度不敏感有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的應(yīng)用
論文信息:https://doi.org/10.1002/adma.202400089
Jiannan Qi, Kai Tie, Yue Ma, Yinan Huang, Wenbing Gong, Shougang Sun, Zhongwu Wang, Zhiyun Li, Rong Huang, Jinshun Bi*, Liqiang Li*, Xiaosong Chen* and Wenping Hu, Achieving Zero-Temperature Coefficient Point Behavior by Defect Passivation for Temperature-Immune Organic Field-Effect Transistors. Adv. Mater. 2024, 2400089.
- 天津工業(yè)大學(xué)陳莉教授與天津大學(xué)劉文廣教授AFM:具有溫度不敏感損耗因子的水/油環(huán)境應(yīng)用的壓敏膠 2021-09-02
- 南科大郭旭崗、馮奎團(tuán)隊(duì) Angew:硒酚取代策略助力噻唑酰亞胺實(shí)現(xiàn)高性能n-型有機(jī)熱電性能 2023-11-30
- 中科大汪峰/合肥工大邱龍臻 Angew:基于手性超分子聚合物的圓偏振光探測(cè)研究 2023-03-25
- 大連理工王大志教授團(tuán)隊(duì)《Nat. Commun.》:大面積噴印制造亞微米有機(jī)半導(dǎo)體及高性能有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管 2022-12-05
- 王育才/劉莊/蔣為 JACS:發(fā)展聚合物–脂質(zhì)載體通過配方優(yōu)化建立mRNA器官選擇性遞送的定量預(yù)測(cè)模型 2026-03-03
- 昆士蘭大學(xué)喬瑞瑞教授團(tuán)隊(duì) AFM:液態(tài)金屬納米顆粒賦能高分辨水凝膠3D打印 2025-12-01
- 北化許海軍教授團(tuán)隊(duì) CEJ: 低成本原位光催化技術(shù)突破摩擦納米發(fā)電機(jī)高性能電極瓶頸 →在疏水性聚合物表面原位生長(zhǎng)銀納米顆粒電極 2025-08-07
誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技
- 國(guó)產(chǎn)先鋒接棒海外巨頭,PMEC...
- 為什么2026年的行業(yè)會(huì)議,都...
- 制藥科研效率升級(jí),看PMEC C...
- 2026年第七屆中國(guó)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展...
- 限免領(lǐng)票丨300+先鋒企業(yè)齊聚...
- 揚(yáng)帆中東,共繪科研儀器新藍(lán)...
- 萬(wàn)眾矚目 重磅開局!2025機(jī)...
- ICIE國(guó)際(廣州)涂料工業(yè)展覽...
- 開展在即|聚勢(shì)西部,鏈動(dòng)未...
- 9月深圳見真章:AI驅(qū)動(dòng)+國(guó)產(chǎn)...
- 關(guān)于舉辦第二十三屆中國(guó)國(guó)際...