有機電化學電晶體 (OECT) 是一類基於有機超導材料的新興電晶體，以其響應施加到閘極的電壓的微小變化而調製電流的能力而聞名。與其他基於有機半導體的電子產品一樣，這些電晶體有望用於開發各種受大腦啟發的可穿戴技術。

OECT 具有各種顯著的優勢，包括有前途的放大和感測能力。低驅動電壓和通用結構。儘管有這些優點，但迄今為止開發的大多數傳統 OECT 都存在各種局限性，包括穩定性有限和氧化還原過程緩慢，這會嚴重損害其性能。

西北大學的研究人員最近概述了一種製造高密度和機械柔性 OECT 的新策略。他們提出的方法概述在紙在自然電子學，用於建立基於 OECT 陣列和電路的各種電子元件。

「有機電化學電晶體 (OECT) 可用於創建生物感測器、可穿戴設備和神經形態系統，」Jaehyun Kim、Robert M. Pankow 及其同事在論文中寫道。

「然而，有機半導體的微米和奈米圖案化的限制以及拓撲不規則性通常限制了它們在單片集成電路中的使用。我們表明，透過電子束曝光對有機半導體進行微圖案化可用於創建高密度（每公分高達約720 萬個OECT2^{）以及機械靈活的垂直 OECT 陣列和電路。}為了製造他們的 OECT 陣列，Kim、Pankow 和他們的同事首先將 p 通道和 n 通道有機半導體薄膜暴露於直接電子束中。

這種方法，稱為電子束光刻（eBL），使他們能夠在半導體薄膜上產生圖案，而無需使用可能損壞材料的掩模或化學溶劑。這使得薄膜不具有電子活性（即絕緣），而不會影響其傳導離子的能力。

由此製程產生的圖案化薄膜具有超小和高密度的特點，同時也呈現出明確的導電通道區域。此外，研究人員採用的 eBL 策略能夠將 OECT 結構有效地多層整合到陣列和電路中。

Kim、Pankow 和他們的同事在論文中寫道：“高能電子將半導體暴露區域轉化為電子絕緣體，同時保留離子導電性和與單片集成所必需的氧化還原活性未暴露區域的拓撲連續性。”「由此產生的 p- 和n型垂直 OECT 主動矩陣陣列表現出 0.08-1.7-S 的跨導、小於 100-μs 的瞬態時間以及超過 100,000 個週期的穩定開關特性。

為了進一步展示其製造策略的潛力，研究人員成功地使用它來創建基於 OECT 的各種垂直堆疊邏輯電路，包括 NOT、NAND 和 NOR 閘。他們創建的電路性能非常好，同時也保持出色的運作穩定性。

將來，這項最新研究可以為類似方法的開發提供信息，以提高 OECT 電路的穩定性和性能。此外，它引入的新電子束曝光策略可以促進 OECT 的可擴展製造，有助於將其整合到電子設備中。

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