有机电化学晶体管(Organic electrochemical transistor, OECT)能够直接耦合离子和电子,有效地将离子信号转化为电子信号,因此在生物电子器件中具有巨大的潜在应用潜力,例如生物传感器、人工突触等。新型有机混合离子/电子导体(Organic mixed ionic-electronic conductor, OMIEC)材料的开发,大力推动着OECT领域的进展,其中在OMIEC材料中,共轭聚合物的发展尤为迅速。近年来,南方科技大学冯奎、郭旭岗团队在n-型OECT聚合物材料开发方面取得了系列进展,曾多次打破了n-型器件的性能记录(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24198.;Adv. Mater. 2022, 34, 2201340.;Adv. Mater.2024, 36, 2305416.;Adv. Mater. 2024, 36, 2310503.)。
图1.有机电化学晶体管与顶栅-底接触式有机场效应晶体管器件结构对比。
近日,该团队在Angewandte Chemie International Edition期刊上发表了关于OECT聚合物的综述文章。该综述中,作者首先介绍了OECT器件及其工作原理;随后,主要介绍了高性能OECT聚合物的最新进展,通过评估聚合物的电子特性、光电特性和OECT性能,阐明它们结构、基本物理化学性质和器件性能之间的关系,进而总结高性能OECT聚合物的设计策略;再者简要介绍了聚合物 OECT的应用;最后,讨论了该领域中几个尚待解决的问题或挑战,并提出了几条解决上述问题的途径。图3.聚合物基有机电化学晶体管在葡萄糖检测中的应用。本文中,作者综述了近年来有机电化学晶体管类共轭聚合物进展,总结了该类高性能材料的设计策略,为后续该领域的发展提供了可借鉴的经验。该工作以p-Conjugated Polymers for High-Performance Organic Electrochemical Transistors: Molecular Design Strategies, Applications and Perspectives为题发表在Angewandte Chemie International Edition上。文章第一作者海南大学材料学院陈志才副教授,通讯作者为南方科技大学郭旭岗教授和冯奎副研究员。
文章链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202423013
作者简介:
第一作者:陈志才副教授,2019年博士毕业于南京邮电大学(导师:黄维院士、陈润锋教授),2020年7月-2023年5月在郭旭岗教授课题组做博士后研究工作,2023年5月加入海南大学材料科学与工程学院邵世洋教授团队,研究方向为新型有机半导体体材料的开发,并应用于有机场效应晶体管和有机发光二极管等器件,目前以第一作者或通讯作者在Angew. Chem.(4篇)、Acc. Mater. Res.、Org. Lett.、Chem. Commun.等期刊上发表SCI论文10余篇,主持国自然项目2项,省面上项目1项。
通讯作者:冯奎副研究员,2018年博士毕业于四川大学,2019年-2020年先后在南方科技大学(与武汉大学联培)、香港科技大学从事博士后研究工作。2021年加入南方科技大学材料科学与工程系郭旭岗教授团队,主要研究方向为n-型高分子半导体材料与器件,目前以第一作者或通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem.(5篇)、Adv. Mater.(5篇)、Acc. Chem. Res.等期刊上发表SCI论文30余篇,主持国自然/省市科研项目合计7项。
通讯作者:郭旭岗教授,2012年加入南方科技大学全职工作,2013年入选深圳市孔雀计划B类人才,2018年被评为广东省珠江学者特聘教授,2020年入选深圳市地方级领军人才,2022年入选国家级人才项目。入选科睿唯安(Clarivate)2023年度全球“高被引科学家”(Highly Cited Researchers 2023)。主要研究领域为有机半导体材料与光电器件,在N-型高分子半导体材料与器件方向做出了国际领先水平的研究成果,发现了有机半导体的催化N-型分子掺杂技术。在Nature、Nature Mater.、Nature Photon.、Nature Energy、Chem. Rev.、Acc. Chem. Res.、Acc. Mater. Res.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem.、PNAS、Adv. Mater.等期刊发表论文200余篇,受Chem. Rev.、Nature Mater.、Nature Energy、Chem、高分子学报等期刊约稿撰写专论、展望及综述。
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