新型微型有机半导体将支持柔性电子器件
场效应晶体管 (FET) 是现代电子产品（例如集成电路、计算机 CPU 和显示器背板）的核心构建块。与硅等无机对应物相比，有机场效应晶体管（OFET）具有灵活的优势。
OFET 具有高灵敏度、机械柔韧性、生物相容性、性能可调性和制造成本低等优点，在可穿戴电子设备、保形健康监测传感器和可弯曲显示器等新应用中具有巨大潜力。想象一下可以卷起来的电视屏幕；或贴近身体佩戴的智能可穿戴电子设备和衣服，以收集重要的身体信号以进行即时生物反馈；或由无害有机材料制成的微型机器人，在体内工作，用于疾病诊断、靶向药物运输、微型手术和其他医疗应用。
到目前为止，OFET 增强性能和大规模生产的主要限制在于难以将其小型化。目前市场上使用 OFET 的产品在产品灵活性和耐用性方面受到限制。
香港大学（HKU）机械工程系陈国梁博士领导的工程团队在开发交错结构单层有机场效应晶体管方面取得重要突破，这将大大有助于减小尺寸OFET。
科学家们在减小 OFET 尺寸方面面临的主要问题是晶体管的性能随着尺寸的减小而显着下降。这部分是由于接触电阻的问题——界面的电阻——阻碍了电流流动。当器件变小时，其接触电阻成为显着降低器件性能的主要因素。
与接触电阻为 1000 Ω-cm 的传统器件相比，交错结构单层 OFET 表现出 40 Ω-cm 的创纪录的低归一化接触电阻。新器件可以在接口处节省 96% 的功耗，从而减少系统中产生的热量，这是导致半导体失效的常见问题。反过来，这将使 OFET 的尺寸减小到亚微米级，这是与其无机对应物兼容的水平，同时仍能有效地发挥其独特的有机特性。 “这对于满足商业化要求至关重要，”陈博士说。
这些 OFET 还具有改进的信噪比，这将使它们能够检测到以前使用传统裸电极进行传感无法检测到的微弱信号。
柔性 OFET 可以改变传统的刚性设备，例如显示面板、计算机和手机，使它们变得灵活和可折叠。这些未来的设备也将重量更轻，生产成本更低。
“此外，鉴于它们的有机性质，它们可能对先进的医疗应用具有生物相容性，例如用于跟踪大脑活动或神经尖峰传感的传感器，以及用于精确诊断与大脑相关的疾病，如癫痫。”陈博士补充道。
陈博士的团队目前正与香港大学医学院的研究人员和城大的生物医学工程专家合作，将微型化的 OFET 集成到聚合物微探针上的柔性电路中，以便在不同的外部刺激下对小鼠大脑进行体内神经尖峰检测。他们还计划将 OFET 集成到导管等手术工具中，这些工具可以插入动物的大脑，直接感知大脑活动，从而定位异常。
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