通过共价键桥接的界面工程技术来抑制界面缺陷，从而实现高稳定性和低电压的有机晶体管及电路

《Science Bulletin》：Covalently bridged interface engineering for suppressing interfacial defects toward high-stability and low-voltage organic transistors and circuits

　　

Jiannan Qi|Jialu Xue|Xufan Li|Zhongwu Wang|Yinan Huang|Yongxu Hu|Xiaosong Chen|Liqiang Li

摘要

在柔性电子设备和集成电子设备中实际应用有机场效应晶体管（OFETs）时，同时实现高操作稳定性和低电压运行至关重要。然而，作为载流子传输通道的异质有机半导体（OSCs）/电介质界面不可避免地会引入由结构缺陷和能量无序引起的缺陷，从而导致不稳定。在这里，我们证明了绝缘烷基链可以作为电介质组分来制备烷基化的OFETs。这种无界面的OSC/电介质配置减少了界面缺陷，并实现了高效的电荷传输以及内在的结构钝化。在这种配置下，2,9-二癸基二萘[2,3-b:2’,3’-f]噻吩[3,2-b]噻吩（C₁₀-DNTT）FET的操作稳定性超过了10,000秒，其内在增益高达7.52×10⁴。相应的反相器在静态条件下表现出优异的性能（在V_DD = 2.5 V时，增益为127.6，噪声裕度为95.3%），在动态条件下也表现出良好的特性（在V_DD = 1 V时，信号延迟时间常数为50 μs），并且在50次开关循环后性能几乎没有变化，证明了低电压有机电路的优异电气性能和可靠性。这种分子级别的OSC/电介质集成策略为解决OFETs在柔性电子设备和集成电子设备中实际应用的关键限制提供了一条通用途径。