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  聚合物場(chǎng)效應(yīng)晶體管（PFET）在低成本印刷制備晶體管器件及電路等方面具有巨大的應(yīng)用前景，因而受到了學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的廣泛關(guān)注，相關(guān)研究近年來(lái)已經(jīng)成為有機(jī)電子學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。然而，到目前為止，絕大多數(shù)的高性能聚合物場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件都是構(gòu)筑在二氧化硅或者玻璃等剛性基底上，在柔性基底上的高性能聚合物場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件則鮮有報(bào)道。 

  在國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部和中國(guó)科學(xué)院的大力支持下，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員在新型聚合物半導(dǎo)體材料的設(shè)計(jì)、合成及其場(chǎng)效應(yīng)器件構(gòu)筑方面開(kāi)展了系統(tǒng)研究工作，通過(guò)在聚合物主鏈上引入氫鍵或者其它非共價(jià)鍵弱相互作用力促進(jìn)共軛骨架平面性和剛性以及能級(jí)調(diào)控等分子設(shè)計(jì)策略發(fā)展了一系列具有較高載流子遷移率的聚合物半導(dǎo)體材料及場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件（Chem. Mater., 2016, 28, 2209; Macromolecules, 2016, 49, 2582; Macromolecules, 2016, 49, 6401; Macromolecules, 2017, 50, 6098; Macromolecules, 2018, 51, 966）。 

  在上述研究工作的基礎(chǔ)上，他們通過(guò)調(diào)節(jié)供（D）、受體（A）單元結(jié)構(gòu)獲得了一類具有較低玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度的新型D-A型聚合物半導(dǎo)體材料（圖1）。其中聚合物PNBDOPV-DTBT的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度（140 °C）明顯低于常用柔性基底聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET)的形變溫度（150 °C），這就為構(gòu)筑高性能柔性場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件奠定了良好的基礎(chǔ)。他們以該聚合物為活性層，以PET為基底制備了的相應(yīng)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件。該類器件表現(xiàn)出優(yōu)異、平衡的雙極性載流子傳輸性能和空氣穩(wěn)定性，其空穴、電子遷移率最高分別為4.68/4.72 cm2V?1s?1。研究人員用硫醇對(duì)源、漏電極進(jìn)行修飾后，器件的載流子傳輸性能得到進(jìn)一步提高，其空穴、電子遷移率最高分別為5.97/7.07 cm2V?1s?1。在空氣中放置30天后，其空穴、電子遷移率依然高達(dá)5.21/5.91 cm2 V?1s?1。在此基礎(chǔ)上，研究人員制備了該聚合物的柔性、雙極性倒向器�；谠搯我痪酆衔锘钚詫訕�(gòu)造的雙極性倒向器在空氣中表現(xiàn)出優(yōu)優(yōu)越的導(dǎo)向功能，獲得高的增益值達(dá)148。

圖1 高遷移率雙極性聚合物半導(dǎo)體材料及場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件

  上述載流子遷移率和增益值皆為目前所報(bào)道的柔性雙極性聚合物場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件和雙極性倒向器的最高值之一。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于Adv. Mater. (2018, 30, 1705286)上，并被選為內(nèi)封面。 

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201705286