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垂直有机电化学晶体管(vOECT)应用前景广阔 我国研究在不断深入

2025-06-11 17:37      责任编辑:王昭    来源:www.newsijie.com    点击:
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垂直有机电化学晶体管(vOECT)应用前景广阔 我国研究在不断深入

  垂直有机电化学晶体管(vOECT)是一种新型的有机电化学晶体管。有机电化学晶体管(OECT)是一类以有机半导体为活性层的三端有源器件,沟道与电解质直接接触,工作原理是利用电解液中的离子对活性聚合物通道进行电化学掺杂,从而将离子相关的信号转化为电子信号。

  有机电化学晶体管由栅极(G)、漏极(D)和源极(S)组成,是发展新一代有机电子传感器的有效载体。电流密度、响应速度(开关速度)是有机电化学晶体管的重要性能参数,但目前平面有机电化学晶体管(cOECT)存在较慢的开关速度、较低的集成密度、较差的器件稳定性等,限制了其应用。

  减少沟道(通道)长度是提高有机电化学晶体管响应速度的有效途径。垂直结构有机电化学晶体管的沟道长度对应于电极之间绝缘层的厚度,与平面结构相比,更容易实现缩小并得到小尺寸的沟道。垂直有机电化学晶体管可分为p型垂直有机电化学晶体管、n型垂直有机电化学晶体管。

  根据新思界产业研究中心发布的《2025-2029年中国垂直有机电化学晶体管(vOECT)市场可行性研究报告》显示,垂直有机电化学晶体管具有响应速度快、高跨导、高集成度、高稳定性、低功耗、生物相容、柔韧等特点,在高精度电生理传感、多目标生化传感、脑机接口、皮肤电子、生物传感器、人工神经形态电子学、忆阻器阵列算存一体等领域具有广阔应用空间。

  垂直有机电化学晶体管已成为有机晶体管领域研发热点之一,我国相关研究单位包括电子科技大学、西安交通大学、东华大学、云南大学、河南工业大学等。西安交通大学马伟教授团队设计了一种新型具有梯度双连续结构(GIBS)的垂直有机电化学晶体管器件,并构筑了高性能人工神经,该人工神经具有生物相容性好、可化学调控等特点。

  河南工业大学申报的基于垂直有机电化学晶体管的储粮真菌毒素超高性能检测研究项目、基于垂直有机电化学晶体管的新型超灵敏柔性生物传感器研发与应用项目分别入选了2024年度省级科技研发计划联合基金(应用攻关类)项目受理清单、2025年度河南省重点研发专项拟立项项目公示清单。

  新思界行业分析人士表示,基于垂直结构的有机电化学晶体管具有响应速度快、集成度高、跨导值高、生物相容性好等优势,在神经电子学、生物电子学、可穿戴设备等领域具有极大应用潜力。但作为新型结构,目前垂直有机电化学晶体管仍处于研发阶段,仍存在制备工艺较复杂、技术不成熟等众多问题。

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