柔性有机电化学晶体管（OECT）作为一种新兴的电子器件，凭借其卓越的信号放大能力、优异的生物相容性、低工作电压与功耗，以及良好的化学稳定性，近年来受到了广泛关注。通过优化栅极和沟道的设计，OECT在检测特定生物分子时能够实现出色的特异性与灵敏度，展现出卓越的传感性能。此外，OECT优异的离子导电性和可逆性使其能够精准地复现突触动力学特征，为其在智能电路和神经形态计算等新兴领域的应用开辟了广阔前景。尽管现有综述已对OECT的研究进展进行了较为详细的总结，主要集中于其工作机制与材料开发，但在柔性OECT的复杂物理原理、纳米级机制，以及其在传感器应用与智能电路集成设计中的全面讨论上仍存在不足。为此，我院赵强教授、李杨教授团队在国际知名学术期刊《ACS Nano》上发表了题为 “The Rising of Flexible Organic Electrochemical Transistors in Sensors and Intelligent Circuits”的综述文章，系统性地总结了柔性OECT领域的关键研究成果。

图1 柔性OECT的组成及其在电生理信号传感，化学传感，生物传感，传感器阵列，数字电路，神经形态电路领域的应用

该综述围绕柔性OECT的性能评估与配置设计，深入探讨了其器件物理及优化策略。与以往综述相比，本文更加全面地总结了柔性OECT在各项性能和实际应用中的研究进展，系统分析了沟道、电极、衬底以及电解质材料的化学优化方法及其对器件性能的深远影响。基于先前研究提出的优化方案，文章详细阐述了柔性OECT不同组成部分的关键作用及其在塑造器件整体性能中的重要性。通过诸如侧链工程、化学交联、共轭结构改性和电化学掺杂等化学改性手段，显著提升了柔性OECT组件的可拉伸性和电气性能，为实现高性能柔性器件奠定了基础。在此基础上，文章进一步聚焦柔性OECT在传感器和智能电路中的突破性应用，特别强调其在生物传感、神经形态计算以及智能电子系统中的变革性影响。与此同时，综述也深入分析了柔性OECT在商业化应用中面临的主要挑战，例如沟道材料的进一步优化需求、器件配置在电气性能与机械可拉伸性之间的平衡，以及大规模、高分辨率和可重复制造技术的缺乏。该综述全面总结了柔性OECT的最新研究成果，涵盖了器件物理、配置设计、优化策略、功能应用及面临的技术瓶颈，并提出了潜在的解决方案，为基于柔性OECT的先进生物电子设备的设计和优化提供了重要的科学见解。

李杨教授、黄维院士和赵强教授为论文的共同通讯作者，2022级本科生朱子涵为论文的第一作者。该工作得到了国家自然科学基金、南京邮电大学高层次人才启动基金、江苏省基础研究计划和江苏省自然科学基金等项目的资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c12892