团队挑战有机电子领域的常规做法

优点分析是科学过程的重要组成部分，确保研究基于严格的证据和合理的方法。它促进科学进步，提高未来研究的可信度、质量和可靠性。它允许研究社区建立共同语言、共同实践和共同逻辑。

有时，与绩效分析以及绩效基准测试所依赖的所谓“品质因数”相矛盾的发现会导致研究领域发生巨大变化。肯塔基大学应用能源研究中心(CAER)的实验室可能刚刚发生了这样的变化。

AlexandraF.Paterson有机电子小组的一篇新论文“报告混合离子电子输运品质因数时的有机电化学晶体管难题”挑战了有机电子领域的传统做法，特别是有机混合离子电子导体(OMIEC)和有机混合离子电子导体(OMIEC)。电化学晶体管(OECT)。它最近发表在《自然材料》上。

导体(易于导电的材料)和晶体管(这些材料的开关)是我们电子驱动世界的基础。每部电话、电脑、电灯开关和车辆都有晶体管。通常，它们由硅和不可再生资源制成。帕特森的实验室专注于利用有机(碳基)材料制造晶体管，这些材料比刚性材料更灵活。

“如今，我们的智能手机中有数十亿个晶体管。这些晶体管对我们的社会至关重要-想象一下，如果我们开发具有不同机械性能的新型有机、更环保材料的晶体管，我们会产生多大的影响在新环境中，”帕特森说。

OMIEC和OECT的特性对于许多应用至关重要。从可穿戴生物传感器和人体机器接口到神经形态计算、化学传感、医疗保健和农业，这些材料处于先进技术的前沿。

随着研究的进展，成本会降低，效率会提高。帕特森实验室、肯塔基州国家科学基金会(NSF)资助的刺激竞争研究既定计划(EPSCoR)和英国CAER的支持项目已发表了多篇论文，并继续推进该领域的创新。Paterson的一篇实验室论文于2023年7月发表在《AdvancedScience》杂志上，探讨了化学掺杂作为增强OECT性能的创新方法。

帕特森实验室的成员(如图)致力于建立新技术来提高有机半导体和有机混合导体的性能。图片来源：肯塔基大学

然而，正如帕特森实验室的最新论文所探讨的那样，当涉及µC*(微库仑)产品时，OECT可能存在一个难题。µC*产品反映了有机材料在存储电荷的同时有效导电的能力，它是OMIEC和OECT系统的“品质因数”。品质因数用于衡量材料和设备的性能并指导未来的发展。直接从OECT中提取µC*产品正在成为有机生物电子学和有机电子领域的常规做法。

Paterson实验室论文表明，在某些情况下，OECT可能会提供不准确的µC*产品，因为它会大大超出其实际值。这标志着关于µC*产品精度的第一篇出版物，也是OECT中首次报告指数通道电阻——后一个发现解释了高估的原因。

“这项工作对于有机电子界很重要，因为如果这个参数没有正确提取，它可能会误导整个领域，限制加速和进展，影响出版物并导致资助申请被拒绝。误报和不正确的品质因数，摘自电子设备，需要数年时间才能纠正，”帕特森说。“这份出版物很及时，因为它可以在文献中广泛传播之前引起该领域内对错误品质分析的担忧。”

Paterson撰写这篇论文的团队包括博士后学者MaryamShahi、研究生研究员ViannaN.Le和PaulaAlarconEspejo，以及牛津大学的合作者，包括高分子化学教授IainMcCulloch博士、博士后学者ChristinaKousseff和研究生学生玛丽亚姆·阿尔苏菲亚尼。

这项研究与肯塔基州NSFEPSCoR的Track-1项目、肯塔基州增强型机器人和结构高级合作伙伴关系(KAMPERS)相一致，该项目已进入五年期项目的第五年，重点是推进肯塔基州的制造业。Paterson是该项目支持的新聘教员，将于2021年开始工作。

帕特森与Track-1联合首席研究员约翰·安东尼、英国CAER副主任马特·韦森伯格以及英国、路易斯维尔大学和其他机构的其他几位同事一起工作。所有这些都致力于开发用于结构集成电子产品的可打印绝缘体、导体和半导体的兼容套件，以及使用3D打印和相关技术将传感、逻辑和通信完全集成到这些结构中。OECT在这些目标中发挥着重要作用。

帕特森说：“我们小组感兴趣的是将新型电子材料引入传统或现有晶体管结构的概念，因为这个过程通常会产生微妙且意想不到的器件特性。”“如果我们了解这些新行为背后的现象，不仅可以更好地了解当前的设备，还可以发现新的设备概念和设计规则。这是建立有机电子新应用的一条途径。”

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