研究人员发明全新电化学晶体管 有望推动穿戴电子产品传感器技术革新

高效、低成本的晶体管有着普遍的应用，包罗生物医学感应。西北大学的一个多学科研究小组缔造了一种打破性的晶体管，有望成为高性能、轻量和灵敏的可穿戴电子产物的更佳选择。那种新的电化学晶体管与血液和水都兼容，并具有放大重要信号的才能，使其对生物医学传感十分有利。

那种晶体管能够使开发可穿戴设备成为可能，那些设备能够在生物-设备接口处间接停止现场信号处置。一些潜在的应用包罗监测心率和血液中的钠和钾程度，以及跟踪眼球运动以研究睡眠障碍。

垂曲电化学晶体管是基于一种新的电子聚合物的垂曲架构

该研究的配合通信做者Tobin J. Marks说："所有的现代电子产物都利用晶体管，它们能敏捷地翻开和封闭电流。在那里，我们利用化学办法来加强开关。我们的电化学晶体管将性能进步到一个全新的程度。拥有传统晶体管的所有特征，bing拥有高得多的跨导（权衡它可以供给的放高文用），开关特征的超不变轮回，可以实现高密度集成的小尺寸，以及简单、低成本的造造门槛。"

Marks是质料科学和有机电子范畴的世界领袖。他是温伯格文理学院的Vladimir N. Ipatieff催化化学传授和麦考密克工程学院的质料科学和工程以及化学和生物工程传授。

垂曲电化学晶体管是基于一种新的电子聚合物和垂曲而非平面的构造。它既能导电，又能传导离子，在空气中很不变。新质料的设想和合成以及晶体管的造造和表征需要化学家、质料科学家和生物医学工程师的合做特长。

Marks与温伯格大学化学研究传授Antonio Facchetti、现为中国电子科技大学传授的黄伟以及麦考密克学院生物医学工程传授Jonathan Rivnay一路指导了该研究团队。

Rivnay说："那种令人兴奋的新型晶体管使我们可以利用生物系统和电子系统的语言，前者经常通过离子信号停止交换，后者则通过电子停止交换。晶体管做为'混合导体'十分有效地工做的才能使它们对生物电子诊断和治疗具有吸引力。"

那项详细介绍高效电化学晶体管的研究和一篇附带的新闻与概念文章比来颁发在《天然》杂志上。

Facchetti说："因为其垂曲构造，我们的电化学晶体管能够一个接一个地堆叠起来。因而，我们能够造做十分密集的电化学互补电路，那关于传统的平面电化学晶体管来说是不成能的。"

为了造造更可靠和强大的电子电路，需要两品种型的晶体管：照顾正电荷的p型晶体管和照顾负电荷的n型晶体管。那些类型的电路被称为互补电路。研究人员过去面对的挑战是，n型晶体管难以建造，并且凡是不不变。

初步的工做展现了两品种型（p+n）电化学晶体管具有类似和十分高的性能。那招致了十分高效的电化学互补电路的造造。