有机电子研究取得了重大进展

瑞典林雪平大学有机电子实验室的研究人员研发了世界上第一个互补型电化学逻辑电路，可以在水中长期稳定运行。这是生物电子学发展的重大突破。

早在2002年，LiU的研究人员首先提出了可打印制备的有机电化学晶体管，其研究进展迅速。几种有机电子元件，如发光二极管和电致变色显示器已经在市场上出售。

有机电子学是有关有机小分子或聚合物设计，合成，表征和应用的材料科学领域，其显示出如高电导率这种理想的电子性质。与传统的无机导体和半导体不同，有机电子材料由有机（碳基）小分子或聚合物构成，使用有机化学和高分子化学领域开发的合成策略。与传统的无机电子相比，有机电子所能带来的好处之一是其具有降低成本的潜能。聚合物导体的吸收性能包括其电导率可以随掺杂剂浓度而变化。相对于金属，它们具有力学灵活性。有些导体具有很高的热稳定性。

迄今使用的主要材料是PEDOT：PSS，这种电荷载体是p型材料。为了构建有效的电子组分，还需要n型的互补材料，其中电荷载体是电子。

很难找到可以在水中操作的足够稳定的聚合物材料，并且在材料被掺杂时长聚合物链还可以维持强电流。

N型材料

在著名科学杂志Advanced Materials的一篇文章中，有机电子实验室的有机纳米电子研究组负责人Simone Fabiano与他的同事一起介绍了一种n型导电材料的研究结果，其中当有掺杂时，聚合物主链的梯型结构有利于环境稳定性和强电流。一个例子是BBL，一种经常用于太阳能电池研究的材料。

博士后研究人员Hengda Sun发现了一种制作这种厚膜材料的方法。膜越厚，电导率就越大。

Simone Fabiano说：“我们已经使用喷涂技术生产厚达200纳米的薄膜，这些薄膜可以达到极高的电导率。

Hengda Sun还表示，无论是在氧气和水的情况下，这种电路都可以长时间工作。

“这可能是乍看之下在专业领域的一个小突破，但最重要的是它对许多应用有重大的影响，现在我们可以在潮湿的环境中构建互补型逻辑电路 – 反相器，传感器和其他组件 – 功能，”西蒙娜法比亚诺说。

“在仅仅以p型电化学晶体管为基础的逻辑电路中还需要电阻器，这些都是相当笨重的，这样就限制了应用的推广，在我们使用的范围内，因为逻辑电路中不再需要电阻，应用n型材料时，可用空间会更有效率，”有机电子学专业教授兼有机电子实验室负责人Magnus Berggren说。

有机组件的应用可以包括在纺织品或纸张上打印的逻辑电路，各种廉价传感器，非刚性和柔性显示器，以及涵盖生物电子学的巨大领域。同时传导离子和电子的聚合物是人体中的离子传导系统与例如传感器的电子部件之间所需的桥梁。

文章来自printedelectronicsworld,原文题目为A major step forward in organic electronics | Printed Electronics World，

化学慧定制合成事业部摘录