韩国科学技术研究院、首尔大学等研究团队研制出一种纤维状的有机晶体管,能够与衣物纤维共同纺织,在洗涤或扭曲后仍能保持性能。 电子织物是构建新型穿戴式装备的重要途径,但目前仍存在电流小、激活电压高、不耐洗涤等问题。 研究人员利用微纤维电极的双链结构,研制出一种特殊结构的有机晶体管。 晶体管由P3HT有机半导体涂覆的聚多巴胺(pDA)改性金电极扭结而成,外侧依次涂覆离子凝胶(P(VDF-HFP)聚合物和[EMIM][TFSI]离子液体组成)、栅极(金微纤维)、钝化层(Eco flex共聚酯)。 这种结构可通过改变半导体层的厚度和两个电极微纤维的扭曲长度控制器件的沟道尺寸,还能钝化器件,不影响与其他电子元件的互连。 此外,离子液体分散在凝胶中,在低电压下形成双电层,可提高比电容,增大载流子密度。 实验表明,这种晶体管在低至-1.3V的电压下,电流达到-5mA,是现有晶体管的1000倍; 在反复弯曲变形和强洗涤剂清洗后,仍可保持良好的性能。 这种纤维状有机晶体管能够提供较大的电流,同时耐受弯曲和洗涤,有望促进电子纺织品的应用,如用于监控生命特征的智能服装等。

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图 纤维状有机晶体管

(蓝海星)