港大团队开发垂直结构可拉伸晶体管：器件结构设计克服半导体力学瓶颈

主要观点总结

本文介绍了在生物电子学领域，有机电化学晶体管（OECTs）的研究进展。传统的平面式设计存在材料脆弱、易产生裂纹等问题，香港大学张世明教授团队提出了一种全新的垂直架构设计，以克服传统设计的局限。该设计通过将器件组件堆叠，形成多个平行路径，使电流能够通过器件厚度流动，从而提高设备的拉伸性和电性能。该研究受到鳍式场效应晶体管的启发，经过近三年的研究，实现了所有功能层材料的弹性粘附性，显著提升了器件性能及可靠性。该工作重新定义了可拉伸OECT的结构，具有高度的普适性，可拓展到其他类型的电子器件。目前，团队正在进行集成化研究，尝试开发功能性器件，并探索新的材料组合进一步提升器件性能。

关键观点总结

关键观点1: 传统OECTs设计存在材料脆弱、易产生裂纹的问题。

传统的有机电化学晶体管（OECTs）采用平面式设计，电流通过一层薄膜导电材料流动，薄膜在拉伸时容易形成裂纹，完全阻断电流流动。

关键观点2: 香港大学张世明教授团队提出垂直架构设计以解决上述问题。

张世明教授团队开发了一种垂直架构设计，通过将器件组件堆叠，形成多个平行路径，使电流能够通过器件厚度流动。即使材料产生裂纹，电流仍然可以通过其他路径流动。

关键观点3: 垂直架构设计同时提升了电性能和拉伸性能。

与传统的预拉伸基底或图案化金属互连结构等方法相比，这种垂直设计代表了一种根本性的进步，克服了长期困扰该领域的材料限制。

关键观点4: 课题经历大量挑战与迭代，历时接近三年取得成功。

该研究从课题确定到研究成功历时接近三年，经历了大量挑战与迭代。早期实验中，研究人员曾面临器件短路等问题，后来改变思路，利用粘弹性电极做“三明治结构”的方案，效果大幅提升。

关键观点5: 该工作具有高度的普适性，可拓展到其他类型的电子器件。

团队目前正在进行集成化研究，尝试开发功能性器件，并探索新的材料组合进一步提升器件性能。该理念具有高度的普适性，可以拓展到其他类型的电子器件。