有机双极晶体管可以处理柔性电子元件上的数据和传输任务，例如心电图数据。图片来源：jakob lindenthal

　　德国德累斯顿工业大学教授Karl Leo和Hans Kleemann领导的研究小组首次成功展示了一种有机高效双极晶体管，其最大特点是高度有序的薄有机层的使用。相关研究近日发表于《自然》。

　　1947年，贝尔实验室的肖克利、巴丁和布拉顿发明了晶体管，开创了微电子时代，彻底改变了人们的生活。当时科学家发明了所谓的双极晶体管，其中负电荷和正电荷载流子贡献了电流的传输，单极场效应晶体管是后来才出现的。

　　由于硅电子器件在纳米范围内的规模化，性能得以提高，这大大加快了数据处理的速度。

　　然而，这种非常僵硬的技术不适用于新型柔性电子元件，如可滚动的电视显示器或穿戴甚至体内的医疗设备。

　　在这种应用中，有机晶体管即碳基半导体，近年来已成为焦点。有机场效应晶体管在1986年问世，但性能仍远远落后于硅元件。

　　Leo和团队展示的有机高效双极晶体管技术的数据处理速度比以往的有机晶体管快很多倍，且元件工作频率首次达到千兆赫范围，即每秒超过10亿次开关操作。

　　“实现有机双极晶体管是个巨大挑战，我们必须创造高质量的新结构，而出色的组件参数是对这些努力的回报！”该研究第一作者Shu-Jen Wang解释说。

　　“我们已经关注这个装置20年了，很高兴现在能够用新的层序高度演示它。有机双极晶体管及其潜力为有机电子学开辟了全新前景，使完成处理和传输数据的苛刻任务成为可能。”Leo说，未来可以想象的应用包括配备有传感器的智能补丁、在本地处理传感器数据，以及与外部进行无线通信。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-022-04837-4