2月23日，2023年度四川科技創(chuàng)新領(lǐng)域十大榜單正式發(fā)布。電子科技大學(xué)完成的“用于互補(bǔ)電路的垂直有機(jī)電化學(xué)晶體管”研究成果，成功入選“2023年度四川十大科學(xué)進(jìn)展”。

隨著科技的日益進(jìn)步，人類對(duì)于自然的探索腳步也在加快，一直以來，在無線通信、水下探測(cè)、生物醫(yī)療、電力能源等領(lǐng)域，研制檢測(cè)微弱信號(hào)的高性能傳感器是一個(gè)世界性的難題。目前，傳統(tǒng)的精密傳感器由于晶體管的器件穩(wěn)定性、瞬態(tài)開關(guān)性、電化學(xué)反應(yīng)速度等局限，在探測(cè)靈敏度、測(cè)量精確度、空間集成度等方面，都無法滿足國(guó)家智能制造中對(duì)瞬態(tài)微弱信號(hào)的高精檢測(cè)需求。

面對(duì)這一挑戰(zhàn)，電子科技大學(xué)從有機(jī)電化學(xué)晶體管（OECT）及其互補(bǔ)電路方面的基礎(chǔ)研究中尋求突破，在小體積、高跨導(dǎo)、低功耗智能傳感和精密測(cè)量元件方面取得了最新進(jìn)展，首次提出了一種基于紫外光固化溝道的全新垂直結(jié)構(gòu)，在P型及N型OECT中實(shí)現(xiàn)了跨導(dǎo)10多倍和近1000倍的指標(biāo)提升，實(shí)現(xiàn)了可在0.7V驅(qū)動(dòng)電壓下高效工作的反相器及相關(guān)互補(bǔ)電路，同時(shí)可將瞬態(tài)信號(hào)檢測(cè)動(dòng)態(tài)范圍提升至160dB，大幅提升了瞬態(tài)微弱信號(hào)的檢測(cè)精度。

據(jù)介紹，這項(xiàng)研究打破了傳統(tǒng)有機(jī)電化學(xué)晶體管設(shè)計(jì)與制備的瓶頸，解決了電化學(xué)晶體管穩(wěn)定制備的世界性難題，發(fā)展了全新的智能傳感元件新原理與新方法，不但解決了我國(guó)有機(jī)電化學(xué)晶體管設(shè)計(jì)與制備領(lǐng)域的卡脖子難題，還以此為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了微弱信號(hào)精密測(cè)量中的“傳感放大”一體化，有效提升了微小信號(hào)的快速感知能力，是我國(guó)微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)邁向“柔性智能時(shí)代”的重大突破。2023年1月19日，相關(guān)成果于通過全球頂刊《Nature》雜志對(duì)外發(fā)表，并同時(shí)入選了2023年度十篇高引用的中國(guó)作者《Nature》論文。

據(jù)了解，目前，電子科技大學(xué)以該基礎(chǔ)傳感器件為載體，正在開展軍用和民用領(lǐng)域的推廣應(yīng)用研究，有望近期在無線通信、生物醫(yī)療、電力能源等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)便攜輕量化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，大幅提升我國(guó)智能制造的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，該研究成果也可以廣泛應(yīng)用于下一代智能傳感、生物電子中，在醫(yī)療健康、環(huán)境可持續(xù)性、跨學(xué)科研究等方面具有重大的社會(huì)價(jià)值和長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響力。