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Advanced Materials Technologies:基于光补偿有机晶体管电路的高信噪比化学传感器
2019-10-09 15:32:22 | 【 【打印】【关闭】

  有机半导体材料具有质轻、柔?#38498;?#21270;学敏感等优点,基于有机半导体的电子传感器在用于探测环境分析物,尤其是气体分析物?#20445;?#20855;有响应快速、便携易控等特点。但是有机半导体的化学敏感性具有两面性,一方面使得它易于和待分析物发生反应,能迅速的反映到有机传感器电学性能的变化;另一方面?#35789;?#24471;它容?#36164;?#21040;环境中其它非目标分析物的影响,如氧气和水等,都会使得有机电子器件在工作时性能衰退,影响其作为传感器的精?#32423;取?/p>

 

  同济大学材料学院黄佳教授和美国约?#19981;?#26222;金斯大学教授Howard Katz合作,提出了利用光照补偿有机电子器件在空气中的性能衰退,使得基于该有机电子器件的气体传感器的探测噪音大大减少,同时保持了较高的探测灵敏度,相关研究成果发表于《Advanced Materials Technologies》。该论文描述了一?#20013;?#39062;的稳定有机电子器件的方法,将基于两种同核心不同侧链有机半导体的场效应晶体管通过串联或并联的方式连接起来,其中一个晶体管元件在黑暗中工作,另一个晶体管在光?#38556;?#24037;作。由于空气中氧气和水的作用,?#32422;?#26377;机场效应晶体管的偏压不稳定性,器件的工作性能会随时间衰退。此时通过调节光照强度,可使光?#38556;?#30340;场效应晶体管诱导出载流子,补偿晶体管的性能衰退,从而有机晶体管电路在一定时间内具有足够的空气稳定性。将该光补偿有机传感器电路分别用于探测空气中的二氧化氮和氨气,发现相比于单个晶体管传感器,前者在保持较高的探测灵敏度的同?#20445;?#24037;作稳定性有大幅提高。该传感电路对二氧化氮和氨气也表现出了一定的探测选择性。从理论上来说,该方法适用于其他多种有机半导体材料,可用于提高有机气体传感器的稳定性。该论文中首?#23614;?#29992;了串并联有机晶体管电路设计和光补偿性能衰退的方法来提升有机电子器件的稳定性,下一步工作将继续优化光补偿有机晶体管的设计,并用于其它化学分析物的传感。

  文章来源:materialsviewschina

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