苏州大学：有机薄膜隧穿晶体管，突破热电子发射理论极限的新型低功耗晶体管 | Nature Electronics

本文针对柔性电子发展中低电压运行与高性能难以兼顾的核心难题展开研究。传统有机薄膜晶体管受限于热电子发射理论，亚阈值摆幅在室温下无法突破60 mV dec-1的理论极限。研究团队通过设计破隙型源-沟道异质结结构，利用深导带n型金属氧化物与p型有机半导体单晶薄膜，结合界面分子解耦层技术，成功降低了隧穿注入势垒。实验结果表明，新型晶体管实现了24.2±5.6 mV dec-1的亚阈值摆幅和101.2±28.3 S A-1的信号放大效率，功耗降低超过一个数量级。基于该器件构建的放大电路在0.8 nW功耗下获得537 V V-1增益，并成功应用于人体电生理信号监测。这项研究突破了传统理论限制，为高性能低功耗薄膜晶体管的发展提供了新路径。