有機(jī)雙極晶體管可以處理柔性電子元件上的數(shù)據(jù)和傳輸任務(wù)，例如心電圖數(shù)據(jù)。圖片來源：jakob lindenthal

　　德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)教授Karl Leo和Hans Kleemann領(lǐng)導(dǎo)的研究小組首次成功展示了一種有機(jī)高效雙極晶體管，其最大特點是高度有序的薄有機(jī)層的使用。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然》。

　　1947年，貝爾實驗室的肖克利、巴丁和布拉頓發(fā)明了晶體管，開創(chuàng)了微電子時代，徹底改變了人們的生活。當(dāng)時科學(xué)家發(fā)明了所謂的雙極晶體管，其中負(fù)電荷和正電荷載流子貢獻(xiàn)了電流的傳輸，單極場效應(yīng)晶體管是后來才出現(xiàn)的。

　　由于硅電子器件在納米范圍內(nèi)的規(guī)模化，性能得以提高，這大大加快了數(shù)據(jù)處理的速度。

　　然而，這種非常僵硬的技術(shù)不適用于新型柔性電子元件，如可滾動的電視顯示器或穿戴甚至體內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備。

　　在這種應(yīng)用中，有機(jī)晶體管即碳基半導(dǎo)體，近年來已成為焦點。有機(jī)場效應(yīng)晶體管在1986年問世，但性能仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于硅元件。

　　Leo和團(tuán)隊展示的有機(jī)高效雙極晶體管技術(shù)的數(shù)據(jù)處理速度比以往的有機(jī)晶體管快很多倍，且元件工作頻率首次達(dá)到千兆赫范圍，即每秒超過10億次開關(guān)操作。

　　“實現(xiàn)有機(jī)雙極晶體管是個巨大挑戰(zhàn)，我們必須創(chuàng)造高質(zhì)量的新結(jié)構(gòu)，而出色的組件參數(shù)是對這些努力的回報！”該研究第一作者Shu-Jen Wang解釋說。

　　“我們已經(jīng)關(guān)注這個裝置20年了，很高興現(xiàn)在能夠用新的層序高度演示它。有機(jī)雙極晶體管及其潛力為有機(jī)電子學(xué)開辟了全新前景，使完成處理和傳輸數(shù)據(jù)的苛刻任務(wù)成為可能。”Leo說，未來可以想象的應(yīng)用包括配備有傳感器的智能補(bǔ)丁、在本地處理傳感器數(shù)據(jù)，以及與外部進(jìn)行無線通信。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04837-4