随着生物传感器、神经形态学器件和可植入式电子设备研究领域的蓬勃发展，有机电化学晶体管（OECT）由于其高跨导，低驱动电压和良好的生物相容性等优势受到广泛关注。目前半导体微电子行业的发展不仅要求性能的提升，还需其制程的缩小和芯片单位面积中晶体管数量的增加。光刻技术是半导体行业中非常重要的加工方法之一，但传统的硅基半导体行业中的光交联剂有时不能很好的适用于有机聚合物材料的微纳加工。因此，探索适合OECT等有机半导体器件的光刻方法和光交联剂具有重要意义。
近日，四川大学化学学院冯良文课题组与电子科技大学自动化工程学院黄伟课题组合作，以双吖丙啶作为光反应基团，通过简短高效的反应路线合成一系列新的光交联剂，在制得高精准度图案化OECT器件的同时研究了光交联剂的不同链长对器件性能的规律性影响。
图1. 电化学晶体管沟道中不同链长的交联剂对器件性能产生的影响。
我院冯良文课题组在该工作中设计合成了一系列原料商业可得，合成路线简短，可高效大量制取的双吖丙啶类交联剂。将聚合物半导体“一步直接光学光刻”的方法用于制备高性能电化学晶体管，无需添加光引发剂和多次的刻蚀剥离步骤，简化了以往电化学晶体管的图案化操作。通过调整交联剂的链长来调控聚合物分子堆积进而调控晶体管性能的这一策略，使得有机电化学晶体管能够适应各种不同应用场景的需求。
该研究以“Precisely Patterned Channels in a Vertical Organic Electrochemical Transistor with a Diazirine Photo-Crosslinker”为题目发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，四川大学为第一单位，化学学院冯良文特聘研究员和电子科技大学黄伟教授为通讯作者。博士研究生赖越平为论文第一作者。特别感谢国家重点研发计划和国家自然科学基金项目对课题的支持。
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202401773
