晶体管是构成集成电路的核心元器件，在半导体工业中发挥着关键作用。传统的晶体管技术多采用硬质刚性的硅基或氧化物材料，已逐渐逼近物理和工艺极限，而有机材料由于分子可调、本征柔韧、弹性可伸缩、半透明以及色彩丰富等优势，使得新一代有机软体晶体管及其集成电子器件展现出巨大潜力。
bat365在线官网登录/输变电装备技术全国重点实验室尹志刚教授致力于晶体管等光电子薄膜器件及传感技术研究，自2022年底加入电气学院以来，与殷明杰教授、郑庆东教授、李剑教授等团队合作在导电薄膜微纳制造与器件应用、高稳定半导体薄膜及柔性低功耗晶体管、半透明光伏器件等方面取得系列进展（Small 2023, 19, 2301071；Mater. Today Phys. 2023, 37, 101206；Mater. Today Energy 2023, 35, 101322），并于2023年获瑞典的国际先进材料协会科学家奖章（IAAM Scientist Medal）。最近，尹志刚课题组面向后摩尔时代的低能耗、智能化电子设备需求，聚焦有机软体晶体管技术，以期突破传统晶体管的局限性并推动新一代电子器件的快速发展。为了架构高性能软体晶体管（图1A），团队结合多年的研究积累，总结分析了实现低功耗有机软体晶体管的主要介电工程策略，包括设计有机高介电常数（κ）绝缘材料、发展固态聚电解质材料以及利用液体/凝胶电解质等（图1B），阐明了器件的工作机制，并论述了具有广阔前景的新兴电子应用（图1C）。这些低功耗的软体晶体管及其器件阵列和集成系统将引发电子学的变革性发展，为柔性可穿戴电子、生物医学电子、神经形态电子等领域带来重要机遇和突破，对推动大规模有机/柔性电子集成器件及装备的制造、软体电路和智能芯片的发展也具有积极意义。相关成果近期在顶级综合期刊The Innovation发表了题为“Low-power soft transistors triggering revolutionary electronics”的论文，重庆大学为唯一单位，柳子杨博士为第一作者、本科生赵曜申为第二作者，尹志刚教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目、重庆英才计划青年拔尖人才、重庆大学弘深青年学者A类引进人才等项目的支持。
The Innovation是由青年科学家与Cell出版社创办的综合性英文学术期刊：旨在向科学界展示鼓舞人心的跨学科发现，鼓励研究人员专注于科学的本质和自由探索的初心。期刊位列中科院1区，2022年影响因子为33.1、CiteScore为23.6，成为排名仅次于Nature和Science的全球综合性期刊前三。
图1. 低功耗有机软体晶体管：（A）器件结构示意图；（B）基于三类介电材料的器件工作机制；（C）集成器件及其新兴电子应用。
论文信息：Ziyang Liu, Yaoshen Zhao, Zhigang Yin*, Low-power soft transistors triggering revolutionary electronics, The Innovation 2024, 5(3), 100616. DOI：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100616
