化学学院李琳副教授课题组在可拉伸有机电子器件领域取得重要研究进展。相关成果以“Enhancing the Strain Limit of Stretchable Organic Transistors by Schottky Barrier Dominated Transport Mode”为题发表在《Nature Communications》期刊上。

可拉伸有机场效应晶体管（OFETs）在可穿戴技术、人机接口和软体机器人等领域具有广阔的应用前景。然而，传统可拉伸OFETs在大形变下普遍面临性能严重退化的问题，其根本原因在于机械应变会导致器件的几何尺寸发生改变，同时，有机半导体层内产生微裂纹和界面损伤，从而影响载流子的传输。如何平衡机械拉伸性与电学性能，是该领域的核心挑战之一。

针对这一难题，研究团队提出了一种普适性的策略：通过软氧等离子体技术处理，在有机半导体与源电极界面引入肖特基势垒，成功构建了有机源栅晶体管(OSGTs)。与传统的OFETs不同，OSGT的工作机制由源极的肖特基势垒主导，这种独特的“源极主导”传输模式，极大地降低了器件电学性能对机械应变的敏感性。

图1. OSGTs在300%拉伸应变下的电学性能。

如图1所示，所制备的可拉伸OSGTs在高达300%的拉伸应变下，仍能保持高达106的开关比，且器件性能未见明显衰减。作为对比，传统OFETs在相同应变下开关比急剧下降。团队还基于该器件成功构建了可在300%应变下稳定工作的可拉伸稳流器，展示了其在超大形变条件下维持恒定电流输出的能力。

该工作从器件结构层面突破了传统材料工程的局限，巧妙地利用器件物理机制解决了可拉伸电子器件中拉伸性与电性能之间的固有矛盾，为发展高性能、高可靠性的有机可拉伸电子器件提供了全新的思路。

天津师范大学为第一单位，天津大学为联合通讯单位。天津师范大学化学学院李琳副教授为此文共同通讯作者，天津大学陈小松研究员、杨辉教授与李立强教授为论文共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金项目(52225304, 52473193, 52403243, 52121002, 92577206, T2441002, U21A6002)以及天津市自然科学基金(25JCYBJC00140)的资助。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-75302-3