有機雙極晶體管可以處理柔性電子元件上的數據和傳輸任務，例如心電圖數據。圖片來源：jakob lindenthal

　　德國德累斯頓工業大學教授Karl Leo和Hans Kleemann領導的研究小組首次成功展示了一種有機高效雙極晶體管，其最大特點是高度有序的薄有機層的使用。相關研究近日發表于《自然》。

　　1947年，貝爾實驗室的肖克利、巴丁和布拉頓發明了晶體管，開創了微電子時代，徹底改變了人們的生活。當時科學家發明了所謂的雙極晶體管，其中負電荷和正電荷載流子貢獻了電流的傳輸，單極場效應晶體管是后來才出現的。

　　由于硅電子器件在納米范圍內的規模化，性能得以提高，這大大加快了數據處理的速度。

　　然而，這種非常僵硬的技術不適用于新型柔性電子元件，如可滾動的電視顯示器或穿戴甚至體內的醫療設備。

　　在這種應用中，有機晶體管即碳基半導體，近年來已成為焦點。有機場效應晶體管在1986年問世，但性能仍遠遠落后于硅元件。

　　Leo和團隊展示的有機高效雙極晶體管技術的數據處理速度比以往的有機晶體管快很多倍，且元件工作頻率首次達到千兆赫范圍，即每秒超過10億次開關操作。

　　“實現有機雙極晶體管是個巨大挑戰，我們必須創造高質量的新結構，而出色的組件參數是對這些努力的回報！”該研究第一作者Shu-Jen Wang解釋說。

　　“我們已經關注這個裝置20年了，很高興現在能夠用新的層序高度演示它。有機雙極晶體管及其潛力為有機電子學開辟了全新前景，使完成處理和傳輸數據的苛刻任務成為可能。”Leo說，未來可以想象的應用包括配備有傳感器的智能補丁、在本地處理傳感器數據，以及與外部進行無線通信。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04837-4