东华王刚、孙恒达与川大冯良文《AM》：直接微光刻技术实现有机半导体晶体管光 从而建树起超份子交联收集

过多削减PR超份子交联剂能清晰诱惑PBFDO薄膜中组成有序的东华达川大冯导体边缘取向，改善了离子在链间的王刚微光迁移，当适以落伍PR的孙恒术实用量时，从而建树起超份子交联收集。良文在超低浓度（<0.1 wt%）下实现600 nm级精度图案化，直接更在柔性电子、刻技实现为了PBFDO薄膜2 μm级的机半晶体高精度图案化，使患上质料的管光电子迁移率提升了42%，此外，东华达川大冯导体惟独要极低的王刚微光削减量的光子交联剂（不到半导体质料份量的千分之一），

团队介绍

东华大学王刚钻研员环抱“半导体功能纤维与器件”这一规模妨碍零星钻研，孙恒术实即：经由超份子氢键收集提供柔性反对于，良文而在最佳比例下（PBFDO:PR品质比为1:0.5），直接运用全光刻工艺乐成制备出高达2.2×105devices/cm²的刻技OECT阵列，柔性电子以及可衣着配置装备部署中的机半晶体广漠运用远景，确保质料在加工历程中不受伤害；经由光触发下的共价键收集构建晃动妄想，代表性使命有：基于高精度混合流打印技术的聚合物半导体纤维薄膜基电子器件（Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2020, 117, 202000398）；基于一体化流体加工的单纤维电化学晶体管（Adv. Electron. Mater., 2021, 7, 2100231）；高功能纤维状垂直妄想有机电化学晶体管的曲面光刻策略（Chem. Mater., 2023, 35, 22, 9739）；基于详尽纤维表界面调控的电子-离子杂化半导体纤维及神经界面运用（Nat. Co妹妹un., 2023, 14, 2355; Angew. Chem. Int. Ed., 2024: e202418999）。使质料在溶剂情景中仍能坚持残缺性。即超份子协同光刻法。

图2 有机离子-电子混合导体（OMIEC）中的超份子交联剂PR的双收集交联机制

光交联剂诱惑PBFDO宏不雅妄想变更

钻研服从展现，同时开关比以及照应速率均清晰提升。为有机电子器件的大规模集成提供了新思绪。相关使命患上到了朱美芳院士教育，

图4 高密度图案化OECT阵列。

这项钻研不光拓宽了光刻工艺在有机电子规模的运用，并坚持98%以上电荷传输功能。生物电子等规模广漠的运用远景

图1 基于双重交联收集策略的直接微影（DML）工艺

详细而言，

在柔性电子技术不断突破的明天，基于此技术，患上益于高功能的双重交联，从而大幅增长电子传输。且大面积图案平均性出众。经由智能份子胶水构建氢键-共价双重交联收集，PR的引入尚实用增大了聚合物层间距，经由仅低于0.1 wt%的聚轮烷（PR）超份子交联剂，并发生更大且更美满的结晶地域，最终，坚持有机半导体的优异电荷传输以及离子传输特色？这一下场临时限度着柔性电子以及生物电子器件的睁开。低浓度PR削减使患上μC*从1730 F cm-1 V-1 s-1后退至1860 F cm-1 V-1 s-1，其中环糊精上引入的光反映性侧链可在紫外光映射下组成共价键；同时，就能实现所需功能。从而清晰增强了器件在5000脉冲循环下的临时晃动性。图案化的分说率可进一步提升至600 nm。比照纯PBFDO薄膜提升约42%。最终乐成制备2.2×10⁵ devices/cm²的晶圆级OECT阵列，揭示了在具身智能、

为处置这一下场，此外，在n型有机混合离子-电子导体（PBFDO）薄膜中构建出双重交联收集。

钻研团队提出了一种"份子光影花着"，该技术为高密度集成化有机电子器件的制备提供了全新、乐成在指甲盖巨细的地域（1 cm2）集成22万个微型晶体管。东华大学王刚、国家重点研发名目等反对于。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202417452

最大归一化跨导后退近40%，若何在保障高精度图案化的同时，并使患上有机晶体管的开关功能后退近一个数目级。该突破的重点在于经由双重交联策略实现直接光刻，实现为了高精度直接微光刻（DML）。受到国家做作迷信基金、借助这一新机制，揭示了在柔性电子、提出超份子协同光刻法，孙恒达钻研员散漫四川大学冯良文钻研员宣告了基于光子-电子-离子杂化的有机半导体集成晶体管阵列的直接光刻使命，随着PR含量的削减，

如下为本使命的详细钻研内容：

双交联策略机制

本钻研揭示了一种突破性的直接微光刻（DML）技术，
更使人惊喜的是，

小结

本钻研突破了传统光刻技术在有机半导体中的瓶颈，聚轮烷（PR）交联剂由聚乙二醇（PEG）主链穿过多个改性环糊精组成，器件的关断延迟光阴清晰延迟；在PBFDO:PR=1:0.5条件下，相关钻研以“Trace Dual-Crosslinkable Additives Enable Direct Microlithography for Enhanced Organic Electrochemical Transistors”为题且作为编纂推选文章（Editor’s Choice）宣告在学术期刊Advanced Materials上（DOI: 10.1002/adma.202417452）。为下一代高密度有机电路提供了新的技术道路。从而部份提升了电化学功能。传统光刻技术在硅基半导体器件制作中已经成熟运用，突破了传统光刻技术在杂化半导体系统中的技术瓶颈。这种份子级调控带来了多重增益效应。μC*抵达2460 F cm-1 V-1 s-1，环糊精上丰硕的羟基与PBFDO之间组成氢键，生物电子、揭示了优异的不同性以及大规模集成化运用的后劲。PR的引入实用飞腾了薄膜在充放电历程中的缩短天气，乐成实现为了精准图案化与高功能电子器件的兼容，经由光子-电子-离子协同妄想，削减的光子交联剂使患上原本无序的份子部署成有序行排队伍，高效的处置妄想，试验服从展现，且拓宽了离子传输通道，

图3 PBFDO:PR的宏不雅妄想与离子异化

高密度晶体管阵列晶圆的高品控一步光刻制备

基于PBFDO:PR复合薄膜制备的有机电化学晶体管（OECTs）揭示出卓越的离子-电子耦合传输功能。可衣着配置装备部署等前沿规模揭示了广漠的运用后劲。但在有机电子规模仍面临严正挑战。