随着可穿戴电子设备和物联网的快速发展，对高性能、低功耗薄膜晶体管技术的需求日益迫切。柔性电子设备可无缝贴合人体、生物组织及曲面，广泛应用于人机交互、健康监测等领域。然而，传统有机薄膜晶体管的亚阈值摆幅受限于热离子注入机制，在室温下无法突破60 mV/dec的理论下限，这严重制约了其在低电压、高增益应用中的性能。
近日，苏州大学张晓宏教授、揭建胜教授和张秀娟教授合作，报道了一种基于界面分子解耦的有机薄膜隧道晶体管。该器件通过最小化金属氧化物与有机半导体界面处的能隙态，实现了低电压下的量子带间隧穿注入，其亚阈值摆幅低至24.2 ± 5.6 mV/dec，信号放大效率达101.2 ± 28.3 S/A。该晶体管在超过四个数量级的电流范围内平均亚阈值摆幅低于60 mV/dec，并成功用于构建增益超过537 V/V、功耗低于0.8 nW的放大电路，以及高信噪比的生理信号传感接口。相关论文以“Organic thin-film tunnel transistors”为题，发表在Nature Electronics上，论文第一作者为Deng Wei。
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