不对称双栅策略提升有机逻辑电路可靠性研究

有机逻辑电路的可靠性是推动有机场效应晶体管(OFETs)多功能应用的关键问题。针对高关态漏电流阻碍电路功能性的难题，研究人员创新性采用不对称双栅策略，成功将C10-DNTT FET的亚阈值摆幅(SS)从245 mV·dec?1降至64 mV·dec?1，电流开关比提升至107，并实现功耗低至0.7 pW·μm?1的零栅压逆变器。该研究为有机电子器件可靠性提升提供了突破性解决方案。

　　

在有机电子器件领域，逻辑电路的可靠性始终是制约有机场效应晶体管(OFETs)多功能应用的瓶颈。随着器件集成度提高和尺寸微缩，居高不下的关态漏电流严重干扰电路逻辑功能。这项研究另辟蹊径，采用创新性的不对称双栅架构——辅助栅极可独立调控寄生漏电流通道，巧妙避开了对导通电流的干扰。

令人振奋的是，基于2,9-二癸基二萘并[2,3-b:2',3'-f]噻吩并[3,2-b]噻吩(C₁₀-DNTT)的器件性能获得突破性提升：亚阈值摆幅(SS)从245 mV·dec^?1直降至64 mV·dec^?1，几乎触及室温理论极限；平均电流开关比更是从≈10⁴飙升至10⁷。这种"精准调控"的设计哲学，使得逆变器、或非门(NOR)、与非门(NAND)等核心逻辑单元得以稳定构建。更妙的是，零栅压逆变器的功耗从14.2 pW·μm^?1断崖式降至0.7 pW·μm^?1，展现出卓越的能效优势。

这项研究犹如为有机电子器件装上了"智能刹车系统"，通过不对称双栅策略有效驯服了关态漏电流这匹"脱缰野马"，为发展高可靠性有机逻辑电路开辟了新航道。