Contact effects in polymer field-effect transistors
接触电阻通常对有机场效应晶体管（OFFET）中的总器件电阻有显著贡献。理解金属-有机界面处的电荷注入对于优化OFET器件性能至关重要。我们已经进行了一系列的实验，使用底部接触聚（3-己基噻吩）（P3 HT）OFFERENT在浅沟道限制检查注入过程。当接触欧姆，我们发现接触电阻率是成反比的载流子迁移率，符合扩散限制注入。然而，来自具有其他电极材料的器械的数据表明，这种简单的图片不足以描述具有显著屏障的接触。一个广义的传输线方法允许分析的非欧姆接触，我们发现合理的协议与模型注入，占跳跃性质的传导聚合物。P3 HT中的（无意的）掺杂剂浓度的变化可以通过金属-有机能带对准的变化来显著改变注入过程。在非常低的掺杂水平，运输表明在Au/P3 HT界面处形成的屏障，而Pt/P3 HT接触保持欧姆性，具有相对低的电阻。我们最近观察到，金属源极/漏极电极上的自组装单层可以显著降低接触电阻，并在导致与未处理电极的非欧姆、高电阻接触的条件下保持欧姆导电。最后，我们讨论了测量极短的通道设备，在最初的步骤检查运输通过单个聚合物链。
2006-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Self-Assembled Photochromic Molecular Dipoles for High Performance Polymer Thin-Film Transistors
高性能多功能聚合物基电子电路的开发是迈向未来柔性电子的重要一步。在这里，我们展示了一种可调的方法来制造这样的设备的基础上合理设计的电介质超晶格结构与光致变色偶氮苯分子。这些具有离子、分子和原子极化的纳米电介质被用于聚合物薄膜晶体管（TFT）中，以实现p型场效应迁移率超过2 cm^2/（V.s）的高性能电子器件。在一个温度范围内的晶体管特性中观察到从静电偶极无序到离子诱导无序的传输机制的交叉。这种简单的超分子设计使得在超薄纳米电介质中光学控制分子和离子极化程度成为可能。因此，我们证明了电容从0.1 uF/cm^2增加到0.34 uF/cm^2的三倍，这导致TFT沟道电流增加200%。
2018-06-06 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Laser patterned polymer/nanotube composite electrodes for nanowire transistors on flexible substrates
诸如激光图案化的制造技术为低成本和大面积器件制造提供了极好的潜力。导电聚合物可用于取代昂贵的金属油墨，如银和金纳米颗粒用于印刷技术。通过与碳纳米管共混可以改善聚合物的导电性。在这项工作中，酸官能化多壁碳纳米管（f-MWCNT）和聚（乙烯二氧噻吩）[PEDOT]：聚苯乙烯磺酸盐[PSS]的配方进行处理，并在塑料基板上制备薄膜。PEDOT：PSS的电导率在加入f-MWCNT后增加了近四个数量级。PEDOT：PSS/f-MWCNT膜的功函数比纯PEDOT：PSS膜的功函数高约0.5eV，通过开尔文探针法测定。在PET塑料基底上制备场效应晶体管源-漏电极，其中使用44 mJ/脉冲能量的激光烧蚀将PEDOT：PSS/f-MWCNT图案化以限定36微米的电极间隔。使用介电泳对准技术沉积硅纳米线以桥接PEDOT：PSS/f-MWCNT激光图案化电极。最后，通过沉积聚对二甲苯C作为聚合物栅极电介质和金作为顶栅电极来完成顶栅纳米线场效应晶体管。晶体管特性显示出p型导电，具有优异的栅电极耦合，通/断比为~ 200。因此，我们证明了使用高功函数、可印刷的PEDOT：PSS/MWCNT复合油墨来图案化柔性基板上的纳米线晶体管的源极/漏极电极的可行性。
2017-11-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A Single n-type Semiconducting Polymer-Based Photo-Electrochemical Transistor
该研究利用单一n型半导体聚合物薄膜的光吸收可逆调节电化学电位和电导率，构建了n型光电化学晶体管，并展示了其在光电容积脉搏波记录、光控电路和人工突触等生物医学应用中的潜力。
2023-05-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Mobility enhancement and highly efficient gating of monolayer MoS2 transistors with Polymer Electrolyte
我们报告的单层二硫化钼（MoS 2）的设备使用一个薄层的聚合物电解质组成的聚（环氧乙烷）（PEO）和高氯酸锂（LiClO 4）作为接触势垒还原剂和通道迁移率助推器的电气特性。我们发现，裸露的MoS 2器件（没有聚合物电解质）在Si/SiO2上制作有低的沟道迁移率和大的接触电阻，这两个严重限制了器件的场效应迁移率。在器件顶部沉积一层薄薄的PEO/LiClO 4不仅可以显著降低接触电阻，而且可以提高沟道迁移率，使器件的场效应迁移率提高三个数量级。当聚合物电解质用作栅极介质时，由于强栅极-沟道耦合，MoS 2场效应晶体管表现出优异的器件特性，例如接近理想的亚阈值摆幅和106的开/关比。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Organic Electronics Picks Up the Pace: Mask-Less, Solution Processed Organic Transistors Operating at 160 MHz
有机印刷电子产品已经证明了其作为医疗保健、娱乐、能源和分布式智能物体相关应用的重要推动者的潜力。利用基于溶液和直接写入的生产方案的可能性进一步提高了这种技术所提供的好处，促进了廉价、舒适、生物相容的电子应用的实现。在这项工作中所示的结果挑战了广泛的假设，这类电子设备是降级到低频操作，由于有限的材料的电荷迁移率和低空间分辨率可实现与传统的印刷技术。在这里，它表明，溶液处理和直接写入的有机场效应晶体管可以仔细设计和制造，以实现160 MHz的最大跃迁频率，解锁的操作范围，是不可用的有机物之前。这种范围被认为仅可通过更多性能类别的半导体材料和/或更昂贵的制造方案来实现。目前的成就开辟了一条路线的成本和能源效率的灵活和舒适的电子与无线通信能力的可制造性。
2020-09-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Interfacial charge transfer in nanoscale polymer transistors
界面电荷转移在建立金属费米能级和有机半导体能带的相对排列中起着至关重要的作用。虽然细节在许多系统中仍然难以捉摸，但这种电荷转移已经在许多光电发射实验中推断出来。我们目前的电子输运测量非常短的沟道（$L < 100$ nm）晶体管由聚（3-己基噻吩）（P3 HT）。随着沟道长度的减小，接触电阻和零栅电压电导的演变与这种电荷转移是一致的。与具有Au接触的类似器件相比，具有Pt接触的器件中的短沟道传导大大增强，与电荷转移预期一致。交流扫描隧道显微镜（ACSTM）提供了进一步的证据，空穴从Pt转移到P3 HT，而很少的电荷转移发生在Au/P3 HT界面。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synergistic Effect of Multi-Walled Carbon Nanotubes and Ladder-Type Conjugated Polymers on the Performance of N-Type Organic Electrochemical Transistors
本文通过将多壁碳纳米管与梯型共轭聚合物BBL协同结合，开发出电子迁移率提升一个数量级以上、响应时间低至15 ms的创纪录高性能n型有机电化学晶体管，并实现了增益大于16、功耗低于1 uW的互补反相器。
2024-01-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Doped Polyaniline: A Possible Anode for Organic Electronics
基于聚合物的可印刷有机薄膜晶体管（OTFT）是基于非晶硅的薄膜晶体管的可行的低成本替代物，并且具有重量轻和柔性的优点。本文报道了掺杂聚苯胺作为阳极在有机发光器件中的空穴注入特性。从这些结果中，我们得出结论，空穴掺杂的聚苯胺层可以用作聚合物OTFT的低接触电阻源极和漏极电极材料。
2013-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Transparent and flexible field-effect transistors and mem-transistors with electroactive layers of solution-processed organic polyradicals
溶液处理聚合物是有机电子的核心。多自由基（每个重复单元含有不成对自旋的聚合物）是其p共轭半导体对应物的独特替代品。多自由基的独特之处在于位于其重复单元处的可调电荷状态，这使得能够实现电可切换的电荷传输机制。巨大的努力集中在多自由基忆阻器和电池上。尽管最近在掺杂方面取得了进展，但尚未报道多自由基场效应晶体管（PR-FET）。在这里，我们表明，垂直架构，与漏极-源极接触的有源层的强烈相关的6-oxoverdazyl polyradical，导致开/关比高于10+3的p型PR-FET。空穴注入通过在多自由基-电极界面处的可调电荷状态经由接触掺杂发生。还报道了透明且柔性的PR-FET。PR-FET优于现有的有机FET，因为它们将忆阻器和晶体管功能结合在一个忆阻器晶体管器件中，为有机电子器件的电路简化提供了独特的潜力。
2019-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Superior surface modification layer of poly(styrene) on SiO$_2$ gate insulator in rubrene single crystal field-effect transistor
本文比较了PMMA、PS和PCS三种聚合物保护层对红荧烯单晶场效应晶体管中载流子陷阱态密度的影响，发现PS具有最优异的双极性载流子输运平衡性，优于常用的PMMA标准保护层。
2023-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Controlling charge injection in organic field-effect transistors using self-assembled monolayers
我们研究了底部接触聚（3-hexylthiophene）（P3 HT）场效应晶体管中的金属/有机半导体界面的电荷注入，Au源极和漏极在活性聚合物沉积之前通过自组装单分子层（SAMs）修饰。通过使用SAM来设计有效的Au功函数，我们显着地影响电荷注入过程。我们系统地研究了接触电阻率和固有沟道迁移率，并表明，化学增加注入电极功函数显着提高空穴注入相对于未经处理的Au电极。
2006-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Effect of doping of zinc oxide on the hole mobility of poly(3-hexylthiophene) in hybrid transistors
研究了基于有机聚合物聚3-己基噻吩（P3 HT）和无机氧化锌的混合场效应晶体管。在这份报告中，我们提出的第一个研究混合晶体管采用一个聚合物传输层。溶胶-凝胶处理的ZnO通过Al掺杂在0.8和10原子%之间进行改性，这允许氧化锌性质即电子迁移率和形态的系统变化。随着掺杂水平的增加，我们一方面观察到电子迁移率降低了两个数量级，另一方面掺杂强制执行的氧化锌层，使P3 HT渗透到无机基质的形态变化。X射线反射率（XRR）测量证实了这种显着的变化，在界面形态的各种掺杂水平。我们表明，掺杂的ZnO是一种工具，以调整ZnO/P3 HT混合的电荷传输，使用一个单一的注入金属（金底部接触）的二氧化硅电介质。我们观察到的氧化锌层上的空穴迁移率在P3 HT，我们可以修改通过Al掺杂的ZnO的影响。因此，在具有2at.%掺杂的混合体系中，最大空穴迁移率为5e-4cm^2/Vs。Al掺杂。5at.% Al掺杂导致有机/无机混合系统中的平衡迁移率，但由于高截止电流，也导致小的开/关比。
2010-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Ion exchange gels enhance organic electrochemical transistor performance in aqueous solution
基于共轭聚合物的有机电化学晶体管（OECTs）正在研究从生物化学传感到神经接口的应用。虽然正在开发新的共轭聚合物，可以将数字电子产品与生命的水化学物质相结合，但过去几十年开发的绝大多数高性能，高迁移率有机晶体管材料在吸收生物相关离子方面非常差。在这里，我们将离子交换凝胶到OECT中，证明这种结构能够从溶液中吸收生物相关的离子，并将更大、更疏水的离子注入到多个疏水共轭聚合物中的底层聚合物半导体活性层中。使用聚[2，5-二（3-十四烷基噻吩-2-基）噻吩并[3，2-b]噻吩]（PBTTT）作为模型半导体活性层和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺（BMIM TFSI）和聚乙烯偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）作为离子交换凝胶，我们证明了OECT装置的灵敏度提高了四个数量级以上，离子注入动力学提高了一百倍。我们证明了离子交换凝胶OECT记录生物信号的能力，通过测量的捕蝇草植物的动作电位。这些结果显示了使用界面工程来开辟更广泛的有机半导体材料作为可以通过水溶液门控的OECTs的可能性。
2019-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Flexible complementary logic circuit built from two identical organic electrochemical transistors
以共轭聚合物为活性材料的有机电化学晶体管（OECT）是有机生物电子器件的基本单元。增加的功能，如低功耗，可以通过构建具有两个或更多个OECT的互补电路来实现。互补电路通常结合p型和n型晶体管以降低功耗。虽然p型OECT是容易获得的，但n型OECT不太常见，这主要是由于n型有源沟道材料在水性电解质中的稳定性差。此外，基于OECT的互补电路需要在p型和n型材料中良好匹配的传输特性。这里，在两个晶体管中使用具有聚苯胺（PANI）作为沟道材料的一对OECT来制作互补电路。选择PANI是由于其独特的行为，当用作OECT中的有源沟道时，其表现出电流与栅极电压的峰值。基于聚苯胺的电路被示出具有良好的性能，增益为~ 7，并且可以被转移到柔性生物相容性壳聚糖基板上，在水性电解质中具有示范操作。这项研究扩展了共轭聚合物为基础的OECTs的能力。
2020-06-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Large-Area Photonic Lift-off Process for Flexible Thin-Film Transistors
在塑料基板上制造高性能和/或高密度柔性电子器件通常受到聚合物基板的不良尺寸稳定性的限制。这可以通过在制造过程中使用玻璃载体来缓解，但是从大面积载体中移除塑料基板而不损坏电子器件仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一个大面积的光子剥离（PLO）过程中，快速分离聚合物薄膜从刚性载体。PLO使用来自闪光灯的150微秒宽带光脉冲从涂覆有光吸收层（LAL）的玻璃载体基板上剥离功能性薄膜。3D有限元模型表明，在PLO期间，聚合物/LAL界面达到865 ℃，但PI的顶表面仅达到118 ℃。为了证明该工艺在柔性电子产品生产中的可行性，在聚酰亚胺基板上制造了氧化铟锌（IZO）薄膜晶体管（TFT）阵列，然后从玻璃载体上光子剥离。在PLO之前和之后的TFT迁移率为3.15 cm 2 V-1 s-1，表明在PLO期间没有显著变化。柔性TFT在机械上是坚固的，在弯曲时迁移率没有降低。PLO工艺可为大面积柔性电子产品生产提供无与伦比的高产量解决方案。
2021-08-24 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
2D MXene Electrochemical Transistors
本文首次展示了利用 MXene 二维材料的混合离子-电子特性实现电化学晶体管，证明有机 ECT 公式可迁移用于提取迁移率等参数，并通过电导开关与原位/非原位电化学测量关联电导与氧化还原态，为超越导电聚合物 ECT 的二维晶体管发展开辟了新方向。
2024-01-10 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Utilization of a Buffered Dielectric to Achieve High Field-Effect Carrier Mobility in Graphene Transistors
我们在顶栅石墨烯晶体管中的石墨烯和常规栅极之间利用有机聚合物缓冲层。与其他绝缘体不同，该电介质叠层不会显著降低载流子迁移率，从而允许在顶栅操作中保持高场效应迁移率。这在两点和四点分析以及石墨烯晶体管的高频操作中都得到了证明。载流子迁移率的温度依赖性表明声子是这些器件中的主要散射体。
2009-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Indacenodithiophene homopolymers via direct arylation: direct polycondensation versus polymer analogous reaction pathways
茚并二噻吩（IDT）基材料是新兴的用于高效有机光致发光器件和晶体管的高性能共轭聚合物。然而，它们的制备通常受到长反应序列的困扰，并且经常使用不利的Stille偶联来完成。在此，我们提出了详细的合成途径IDT均聚物使用C-H活化的所有C-C耦合步骤。聚酮首先通过直接芳基化缩聚（DAP）以定量产率制备，然后类似地进一步环化聚合物。该方案适用于获得结构明确的IDT均聚物，条件是适当选择环化条件并抑制副反应。此外，这种聚合物类似途径产生不对称侧链模式，这允许微调物理性质。或者，IDT均聚物可以通过IDT单体（oxDAP）的氧化直接芳基化缩聚获得，导致具有类似性质但产率降低的IDT均聚物。通过NMR、IR、UV-vis和PL光谱以及热性质的详细表征，用于指导合成并解释在10-6- 10-3 cm 2/Vs范围内变化的场效应晶体管空穴迁移率。
2019-12-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Oxygen and light sensitive field-effect transistors based on ZnO nanoparticles attached to individual double-wall carbon nanotubes
半导体纳米粒子在碳纳米管上的附着是纳米技术中最具挑战性的课题之一。成功的高覆盖率连接和对电荷转移机制和光电流产生的控制开辟了新的应用领域，如高效太阳能电池和纤维增强聚合物。在这项工作中，我们研究了单个双壁碳纳米管高度覆盖均匀的ZnO纳米粒子的电荷转移。选择合成胶体程序以避免在纳米颗粒-纳米管界面处的长链配体。将所得复合材料用作场效应晶体管器件中的导电沟道，并分析了在各种条件下的光电响应。通过对电荷转移特性的研究，我们可以阐明非共价键连接的半导体纳米粒子到碳纳米管的电荷转移机理。的作用，正电荷保留在纳米粒子的门控效应进行了讨论。
2013-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Thermally Stimulated Luminescence and Current in new heterocyclic materials for Organic field transistors and organic light emitting diodes
本工作的重点是理论和实验研究的有机材料适用于发光器件和场效应晶体管通过热技术的本地化水平。在我们的工作中，我们专注于低分子化合物以及聚合物，特别是两类材料：恶二唑和喹喔啉。这两种有机化合物作为OLED中的电子输运材料是众所周知的。
2007-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Role of structure and charge trapping on the bipolaron formation and magnetic-field response of gated conjugated polymers
Institut national de la recherche scientifique (INRS)（国家科学研究学院）；University of Mons（蒙斯大学）；Institute of Chemistry and Processes for Energy Environment and Health (ICPEES), University of Strasbourg, CNRS（斯特拉斯堡大学化学、能源、环境与健康过程研究所（CNRS））；Namur Institute of Structured Matter, Université de Namur（纳慕尔结构物质研究所，纳慕尔大学）
通过场效应晶体管实验和第一性原理模拟，研究了共轭聚合物中双极化子形成与结构及电荷捕获的关系，发现双极化子优先在非晶区的短共轭片段形成，且电荷捕获增强与磁电阻增大相关，表明电荷陷阱促进双极化子形成。
2026-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Flexible graphene transistors for recording cell action potentials
石墨烯溶液门控场效应晶体管（SGFET）由于石墨烯晶体管固有的高信号放大而成为用于记录细胞动作电位的有前途的平台。此外，石墨烯技术满足了体内应用的重要关键要求，例如生物相容性，机械柔性以及易于高密度集成。在本文中，我们展示了柔性阵列的石墨烯SGFET聚酰亚胺，生物相容性聚合物基板上的制造。我们研究了晶体管的介电常数和固有电子噪声，这是器件灵敏度的关键参数，确认所获得的值与刚性石墨烯SGFET的值相当。此外，我们表明，该设备在反复弯曲过程中不会降解，并且由石墨烯的电子性质决定的介电常数不受弯曲的影响。在细胞培养后，我们证明了从心肌细胞样细胞记录细胞动作电位，其具有比竞争的最新技术水平更高或相当的高信噪比。我们的研究结果突出了柔性石墨烯SGFET在生物电子学中的巨大能力，为体内实验和最终基于石墨烯的神经假体提供了坚实的基础。
2016-01-26 cond-mat.mtrl-sci
A monolithic fabrication platform for intrinsically stretchable polymer transistors and complementary circuits
Stanford University（斯坦福大学）；Peking University（北京大学）；Aarhus University（奥胡斯大学）
该研究提出了一种通用的单体光刻工艺，实现了高产率、高分辨率的可拉伸互补OFETs和电路，展示了可拉伸环振荡器和神经电路，提升了可拉伸电子的性能和应用潜力。
2026-01-16 cond-mat.mtrl-sci cs.SY eess.SY
The effect of the dielectric end groups on the positive bias stress stability of N2200 organic field effect transistors
共轭聚合物场效应晶体管中的偏置应力退化是这些无序材料中的一个基本问题，并且可以追溯到材料与环境物种的相互作用，1，2，3以及制造引起的缺陷。聚合物栅极电介质的端基和相关偶极诱导的无序对偏置应力稳定性的影响迄今为止还没有在高-在这项工作中，N2200晶体管的性能指标进行了检查，与不同的端基（Cytop-M和Cytop-S8）的双金属化。我们假设极性端基会导致偶极诱导的紊乱增加，以及更差的性能。1，9，10长-假设论文中使用的较低温度下的时间退火方案通过允许晶域在溶剂存在下重新组织而导致更好的结晶。11假设较高的结晶度可以缩小诱导能量载体的范围，并且从而降低迁移率的栅极依赖性。结果表明，电介质端基不影响N2200晶体管的偏置应力稳定性。然而，长退火时间导致偏置应力稳定性的显著改善，最稳定的器件具有仅弱依赖于或独立于栅极电压的迁移率。
2021-04-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
In situ determination of the energy dependence of the high-frequency mobility in polymers
无序系统中的高频迁移率受介观尺度上的输运性质的控制，这使得它成为局域有序度的灵敏探针。在这里，我们提出了一种方法来测量的能量依赖性的高频迁移率相结合的电化学栅控晶体管与原位准光学测量在亚太赫兹域。我们将这种方法应用于聚（[2-甲氧基-5-（3 '，7'-二甲基辛氧基）]-对苯乙炔）（OC_1C_10-PPV），发现迁移率至少高达0.1 cm ^2 V ^-1 s ^-1。
2005-09-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Radiation-hardened and Repairable MoS$_2$ Field Effect Devices with Polymer Solid Electrolyte Gates
随着人类活动扩展到自然或人为的易受辐射的环境中，对抗辐射（Rad-Hard）电子硬件的需求激增。最先进的基于硅和二维（2D）材料的抗辐射晶体管可以承受高达1 Mrad（Si）的总电离剂量（TID），而更高的TID耐受性正在被热烈追求。在这里，我们提出了少层的MoS $_2$ Rad-Hard场效应晶体管（FET）与聚合物固体电解质（PSE）栅压。MoS $_2$ PSE-FET在523 rad（Si）s $^{-1}$的剂量率下表现出高达3.75 Mrad（Si）的TID容限，并且可以通过在100 $^{\circ}$ C下进行5分钟的适度热退火来修复。MoS $_2$ PSE-FET结合了出色的固有耐辐射性和可修复性，TID耐受性高达10 Mrad（Si）。互补金属氧化物半导体（CMOS）类MoS $_2$ PSE反相器已经构建并且显示出类似的高辐射耐受性。此外，晶圆级抗辐射PSE逆变器阵列的可行性已被证明使用化学气相沉积（CVD）生长的单层MoS $_2$。我们的研究揭示了基于2D材料的PSE器件在未来抗辐射集成电路（IC）中的潜力。
2021-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Synthesis and characterization of chloride doped polyaniline by bulk oxidative chemical polymerization.Doping effect on electrical conductivity
导电聚合物或“有机金属”是由有机构建块制成的高度工程化的纳米结构材料。它们是纳米技术在分子电子学中应用的分子导线的候选者。在这些聚合物中的导电性是由于离域分子轨道的存在。在这项工作中，我们提出了合成氯化物掺杂聚苯胺的本体氧化化学聚合使用固体苯胺盐作为单体，而不是液体苯胺，以减少有毒危害。FTIR和紫外-可见光谱证实了聚合物的预期结构。使用四探针法测量的电导率为1.7S/cm。使用HP阻抗分析仪在10 kHz-13 MHz范围内测量阻抗模量对频率的依赖性。研究了掺杂和制备温度对导电性的影响。
2008-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamic Infrared Electro-Optic Response of Soluble Organic Semiconductors in Thin Film Transistors
我们利用频率相关的电光技术测量了小分子有机半导体，如6，13-双（三异丙基硅基乙炔基）并五苯中的空穴迁移率。对底栅、底接触场效应晶体管（FET）中的半导体薄膜进行了测量。由于埋置金属层效应，由于电荷层中的吸收，最大响应将是对于介电膜的波长的约1/4（在电介质中）（例如，在红外线中的约1微米厚）。结果提出的FET制备与旋转浇铸聚合物和氧化铝陶瓷制备的原子层沉积。在低频率的结果是适合一个非线性微分方程的解决方案，描述在FET沟道中的流动电荷的空间依赖性，这使我们能够研究跨一组漏极-源极接触形成的多个晶体。在氧化铝陶瓷上制备的FET在高频下显示出与模型的有趣偏差，这可能是由于接触阻抗增加。
2012-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Cation Discrimination in Organic Electrochemical Transistors by Dual Frequency Sensing
在这项工作中，我们提出了一种策略，以感测定量和具体的阳离子，出一个单一的有机电化学晶体管（OECT）设备暴露于电解质。从六种不同的氯化物盐超过12个不同的浓度的系统研究，我们表明，OECT设备的阻抗是由在低频下的沟道去掺杂和在高频下的电解质栅极电容耦合。特定的阳离子特征，其来源于阳离子行为对聚（3，4-亚乙基二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）聚合物的不同影响及其在水中的电导率，允许它们在相同的摩尔浓度下进行区分。在不同频率下对设备阻抗的动态分析可以允许识别特定的离子流，这在生物电子学中可以有很大的用途，以进一步解释生物介质中的复杂机制，例如大脑中的复杂机制。
2018-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ferroelectric Materials for Synaptic Transistors and Their Neuromorphic Applications
本文综述了用于突触晶体管的四类主流铁电材料体系的原理、研究进展、类脑优化方向及应用进展，明确各体系适用范围以助力按需选材。
2024-06-20 cond-mat.mtrl-sci cs.ET physics.app-ph
Measurements of Gated Conjugated Polymer with Electrode Spacing Down to Several Nanometers
在这封信中，我们描述了电子测量的共轭聚合物的phenylenevinylene（PPV）的电极间距下降到20 nm，所有的测量是在一个门控晶体管的几何形状。对于矩形电极，我们发现对于50 nm和2 μ m之间的间距，电流在所施加的电场中符合指数。基于这一发现，我们得出结论，目前是不注入限制，并集中在一个非常小的区域，我们还讨论了可能的运输机制。计算出的迁移率在电场中呈指数分布，而不是场的平方根。我们还展示了制作的三角形电极与间距下降到5 nm，并讨论了测量与间距下降到20 nm，其中一个单链的聚合物可能占主导地位的电导。
2002-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Confinement Effects on the Crystalline Features of Poly(9,9-dioctylfluorene)
基于聚合物的光电子器件（例如场效应晶体管、有机发光二极管和光电池）中的典型器件架构包括亚100 nm半导体聚合物薄膜有源层，其微结构可能受到有限尺寸效应的影响。本研究的目的是探讨二维空间限制对半导体聚合物聚（9，9-二辛基芴）（PFO）内部结构的影响。将PFO熔体限制在阳极氧化铝（AAO）模板的圆柱形纳米孔内，并通过两种结晶策略结晶，即，在存在或不存在位于模板表面的表面本体储层的情况下。我们表明，具有可调的晶体取向的高度织构化的半导体纳米线，因此可以产生。此外，我们的研究结果表明，采用适当的结晶条件，可以形成扩展链晶体在限制。这里提出的结果表明，简单的制造和晶体工程的有序阵列的PFO纳米线;一个系统，在设备中的各向异性的光学性能是必需的，如偏振电致发光，波导，光开关，激光等具有潜在的应用。
2017-06-25 cond-mat.mtrl-sci
Beyond Bloch: A Theoretical Blueprint for Conjugated Polymer Optoelectronics
本文提出超越布洛赫理论的新框架，通过纳入电子-电子相互作用解释共轭聚合物的电荷输运，预言了服从玻色-爱因斯坦统计的激发成键态平带，并精确拟合了实验光谱。
2025-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Back-end and Flexible Substrate Compatible Analog Ferroelectric Field Effect Transistors for Accurate Online Training in Deep Neural Network Accelerators
深度神经网络（DNN）的在线训练可以通过在模拟存储器的交叉阵列中执行原位向量矩阵乘法来显著加速。然而，训练精度往往受到设备的非理想性，如非线性，不对称性，有限的比特精度和动态权重更新范围内的约束功率预算。在这里，我们报告了一个三端铁电场双稳态晶体管的基础上低热预算的过程，可以有效地作为一个模拟突触晶体管。铁电聚合物P（VDF-TrFE）作为栅极绝缘体和2D半导体MoS 2作为n型半导体沟道材料使它们适合于柔性和耐磨的衬底集成。通过采用铁电介质层作为栅堆叠，可以精确地操纵FeFET的模拟电导。纯铁电器件显示出作为在+-5V下操作的数字非易失性存储器的优异性能，而混合铁电-介电器件显示出由逐渐的铁电畴旋转引起的准连续电阻切换，这对于它们的多位操作是重要的。混合器件的模拟电导状态允许权重更新的线性和对称性，并产生具有>16个可再现导电状态的104的动态电导范围。这些FeFET的网络训练实验显示，MNIST手写数据集的分类准确率>96%，突出了它们在缩放DNN架构中实现的潜力。
2023-02-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electron-Ion Coupling Breaks Energy Symmetry in Bistable Organic Electrochemical Transistors
Stanford University（斯坦福大学）
本文通过X射线散射与光谱技术研究PEDOT:PSS与离子液体的耦合，揭示OECT双稳态源于掺杂/去掺杂过程中电子-离子直接相互作用导致的不对称路径依赖能量学，表明电解质是调控器件功能的重要杠杆。
2025-11-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Shear-enhanced Liquid Crystal Spinning of Conjugated Polymer Fibers
该研究通过施加流体剪切应力调控共轭聚合物分子的π-π堆积作用，利用液晶纺丝连续制备出兼具优异电化学性能、600 MPa高强度及极端环境稳定性的各向异性半导体纤维，为新一代软质纤维半导体器件研发奠定基础。
2024-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Polymer nanofibers as novel light-emitting sources and lasing material
聚合物微纳米纤维是由具有光学增益的有机发光材料制成的，具有独特的激光特性。直径从几十纳米到几微米的纤维可以通过静电纺丝来制造，静电纺丝是一种基于施加到聚合物溶液的静电场的方法。这些光纤由嵌入激光染料的光学惰性聚合物组成，它们的形态和发射特性通过扫描电子显微镜和荧光显微镜进行表征，并且在能量密度为10^2 microJ cm^-2量级的光泵浦下观察到激光发射。此外，发光纤维可以通过共轭聚合物、它们的共混物和其他活性有机物进行静电纺丝，并且可以在一系列光子和电子器件中开发。特别是，观察并表征了光的波导，显示光损耗系数在10^2-10^3 cm^-1范围内。这些新型激光系统的减小的尺寸，结合通过嵌入非线性分子层的晶体管或其他基于电极的架构实现波长可调谐性的可能性，以及它们特有的机械鲁棒性，为实现小型化激光源以集成片上光学传感器和光子电路开辟了有趣的前景。
2013-11-29 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Achieving Bright Organic Light Emitting Field Effect Transistors with Sustained Efficiency through Hybrid Contact Design
针对双层有机发光场效应晶体管电荷传输不平衡导致高亮度下效率滚降的问题，提出透明有机/无机混合接触设计，经数值模拟验证可在宽亮度、电流密度范围维持稳定外量子效率，为有机电子领域提供理想发光器件方案。
2023-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Photoluminescence switching in a two-dimensional atomic crystal
二维材料是一种新兴的新材料，具有广泛的电学和光学性质以及潜在的应用前景。半导体过渡金属二硫属化物的单层结构在场效应晶体管中的应用正获得越来越多的关注。在这里，我们报告了基于单层WSe 2晶体管的光致发光开关效应。双栅极用于调节光致发光强度。特别地，利用侧栅来控制离子在固体聚合物电解质内的位置，以在电解质和WSe 2的界面处形成双电层并诱导垂直电场。另外，背栅用于施加第二垂直电场。在恒定的泵浦光强度下，观察到的光发射的开关比高达90。此外，观察到的光致发光线的蓝移高达36 meV。我们将这种蓝移归因于由于非线性面内介电常数的变化而导致的激子结合能的降低，并使用它来确定三阶非对角极化率（\c{hi}^(（3））=3.50*10^（-19 m2/V2.
2021-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Salt Concentration on Dielectric Properties of Li-Ion Conducting Blend Polymer Electrolytes
本文研究了溶液浇铸法制备的共混固体聚合物电解质（PEO PAN）中盐浓度（LiPF6）对电解质输运性能和离子动力学的影响。傅里叶变换红外（FTIR）光谱证实了微观相互作用的存在，如聚合物离子和离子离子相互作用证明了阴离子拉伸模式的峰面积的变化。FTIR分析得到的游离阴离子和离子对的分数表明，两者都影响不同的盐浓度的离子电导率。分析并拟合了室温下整个频率范围（1 Hz至1 MHz）内的复介电常数、介电损耗、复电导率。盐的加入增大了介电常数，损耗角正切图中弛豫峰向高频移动，表明弛豫时间缩短。我们实现了固体锂离子导电膜的Sigma表示sigma双撇与sigma撇，这提供了更好的洞察力，以了解在较低频率窗口中的Cole Cole图中的分散区域。介电强度、弛豫时间和跳跃频率与电导率之间存在相关性，这说明了结果的真实性。最后，提出了离子迁移机理，以便更好地理解离子在聚合物基体中的迁移。
2018-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Local Multimodal Dynamics in Mixed Ionic-Electronic Conductors and Their Fingerprints in Organic Electrochemical Transistor Operation
Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), The Barcelona Institute of Science and Technology (BIST)（巴塞罗那生物工程研究所，巴塞罗那科学技术研究院）；Center for Nano Science and Technology, Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工学院纳米科学和技术中心）；Laboratory of Organic Electronics, Department of Science and Technology (ITN), Linköping University（林雪平大学科技学院有机电子实验室）；Department d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica, Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学生物医学电子工程系）；Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室纳米相材料科学中心）
研究揭示混合离子-电子导体中局部多模态动力学及其在OECT操作中的指纹，通过电化学阈值和静电力机制提供新的理解框架。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Transferrable AlGaN/GaN HEMTs to Arbitrary Substrates via a Two-dimensional Boron Nitride Release Layer
将高性能薄膜器件机械转移到任意衬底上代表了改善器件性能、探索非传统制造方法以及为柔软、保形和柔性电子器件铺平道路的令人兴奋的机会。使用二维（2D）氮化硼（BN）释放层，我们证明了AlGaN/GAN高电子迁移率晶体管（HEMT）的任意衬底通过直接范德华（VDW）键合和聚合物粘合剂夹层的转移。没有观察到由于转移过程导致的器件退化，并且当直接结合到碳化硅（SiC）晶片时，相对于起始晶片，观察到器件温度的显著降低（在600 mW下从327 °C降低到132 °C）。随着使用的苯并环丁烯（BCB）粘合夹层，设备很容易转移和Kapton和陶瓷薄膜的特点，代表了一个令人兴奋的机会，集成到任意基板。在降低该聚合物粘合剂层厚度后，转移到BCB/SiC衬底上的AlGaN/GAN HEMT在高达600 mW的功率下操作期间产生与原生长晶片相当的峰值温度，这表明通过优化层间特性（例如厚度和热导率），聚合物层上的可转移器件仍然可以提高性能输出。
2020-02-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Multimodal Machine Learning for Soft High-k Elastomers under Data Scarcity
Department of Mechanical and Materials Engineering, School of Engineering, The University of Alabama at Birmingham (UAB)（机械与材料工程系，工程学院，阿拉巴马大学伯明翰分校）；Department of Computer Science, College of Arts and Sciences, The University of Alabama at Birmingham (UAB)（计算机科学系，文理学院，阿拉巴马大学伯明翰分校）
本文提出多模态学习框架，通过聚合实验数据构建高质量电弹性体数据库，利用预训练聚合表示实现少样本预测，加速发现高k电弹性体。
2026-03-18 cond-mat.mtrl-sci cs.LG
New Organic thermally stable materials for optoelectronics devices - A linear spectroscopy study
热稳定聚合物由于其在电子、光学和光电应用中作为活性组分的潜在用途而吸引了很多兴趣，例如发光二极管、发光电化学电池、光电二极管、光伏电池、场效应晶体管，光耦合器和光泵激光器的解决方案和固体状态。我们报告的调查结果，使用热处理的聚（对亚苯基亚乙烯基）（PPV）薄膜在各种衬底（石英和玻璃）上生长。薄膜的厚度，形态和结构特性进行了研究，特别是通过一系列的技术：原子力显微镜- AFM，DEKTAK方法，椭圆偏振仪和UV-VIS光谱。
2007-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Stable and Solution-Processable Cumulenic sp-Carbon Wires: A New Paradigm for Organic Electronics
溶液处理的、大面积的和柔性的电子器件在很大程度上依赖于$^2$ -杂化碳分子的优异电子性质，其形式为$π$ -共轭的小分子和聚合物或石墨烯和碳纳米管。碳与sp-杂化，难以捉摸的同素异形体碳炔的基础，提供了大量的机会，功能化分子的形式，线性碳原子线（CAW），有趣的，甚至优越的预测电子性能。虽然CAW代表了一个充满活力的研究领域，但迄今为止，它们仅被少量应用于分子器件。最近在微晶累积多烯中观察到的场效应表明它们在溶液处理的薄膜晶体管中具有潜在的应用，但围绕稳定性和电子性能的担忧阻碍了这一方向的发展。在本研究中，理想的场效应特性表现为溶液处理的薄膜的四苯基[3]cumulene，最短的半导体碳原子线。薄膜通过可扩展的大面积涂覆技术沉积，提供空穴迁移率超过0.1 cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$的晶体管，以及在黑暗条件下有希望的操作稳定性。这些结果提供了一个坚实的基础，为开发一个巨大的类分子半导体的有机电子的基础上sp-杂化碳系统，并创建一个以前未开发的范例。
2022-03-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Annihilation-limited Long-range Exciton Transport in High-mobility Conjugated Copolymer Films
本研究探讨了高迁移率共轭共聚物IDT-BT薄膜中的长程激子传输机制，发现其受湮灭限制且每次碰撞湮灭概率低于100%，从而有效减少了激子-激子湮灭损失。
2025-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft nlin.AO
