图
1
基于
FBDOPV-CNTVT
的超低阈值电压的
n-
型有机电化学晶体管
近期，
华南理工大学
前沿软物质学院郭子豪副研究员团队
通过双吸电子策略合成了具有超低最低未占有分子轨道
（
LUMO
）能级的共轭聚合物
FBDOPV-CNTVT
。以
FBDOPV-CNTVT
为活性层的有机电化学晶体管（
OECTs
）器件刷新了增强型
n-
型
OECTs
器件阈值电压的新记录（
7.5 mV,
图
1-
图
2
）。超低阈值电压对于降低
OECTs
器件的功耗和探测低电压的生物
-
电子信号至关重要。该工作以
“
Ultra-Low Threshold Voltage in N-Type Organic Electrochemical Transistors Enabled by Organic Mixed Ionic-Electronic Conductors with Dual Electron-Withdrawing Substitutions
”
为题发表在
《
Adv. Funct. Mater.
》
上（
Adv. Funct. Mater.
Doi：10.1002/adfm.202412181
）。
图
2
对比基于
FBDOPV-CNTVT
和文献中报道的一些结构的
n-
型
OECTs
器件的性能
图
3
基于
BDOPV
型共轭聚合物的
OECTs
器件的测试表征
BDOPV
型共轭聚合物具有低的
LUMO
能级，已经被应用于高性能
n-
型有机场效应晶体管（
OFETs
）。然而关于
BDOPV
骨架的
n-
型
OECTs
器件研究较少。阈值电压代表晶体管器件的开启电压，对于共轭聚合物，主要受
LUMO
能级的影响，
LUMO
能级越低，越有利于电子的注入，从而开启器件。氟原子和氰基的引入已经被证实有利于进一步降低
LUMO
能级，从而获得更低阈值电压的
n-
型
OECTs
器件。基于以上策略，作者通过在电子供体（
TVT
）部分引入氰基，在电子受体（
BDOPV
）部分引入氟原子，实现了获得具有超低阈值电压的
n-
型
OECTs
器件的目标（图
3
）。此外，
FBDOPV-CNTVT
的
OECTs
器件的品质因数
μ
C
*
值达到了
6.13 F cm
-1
V
-1
s
-1
, 2000 s
的操作稳定性达到了
85%
。
文章第一作者是华南理工大学博士研究生
丁日庆
和南方科技大学硕士研究生
张夏格
。华南理工大学的
郭子豪
副研究员、南方科技大学的
冯奎
副教授和韩国高丽大学的
Han Young Woo
教授为共同通讯作者。该研究也得到南方科技大学郭旭岗教授的支持和指导。该研究获得了国家自然科学基金、广州科技发展计划项目、中央高校业务费和发光材料与器件国家重点实验室（华南理工大学）的共同资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202412181
相关进展
华南理工大学郭子豪课题组：结晶诱导自组装获取极小相分离尺度
北京大学雷霆课题组 Adv. Mater.：超稳定n型半导体纤维有机电化学晶体管与高灵敏度生物传感器
KAUST Sahika Inal/王亚洲等 Nat. Rev. Mater. 综述：有机电化学晶体管新进展
欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至[email protected]，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群
为满足
高分子产学研
各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的
几十个
专项交流群
，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的
上万名
顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群，请先加审核微信号
PolymerChina
（或长按下方二维码），并请一定注明：
高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业）
，否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。
