电子-离子耦合打破双稳态有机电化学晶体管能量对称性
材料科学
2025-11-11 v2 无序系统与神经网络
应用物理
摘要
有机电化学晶体管因其广泛的应用前景，从生物电子学到模拟和神经形态计算，受到广泛关注。尽管取得了显著的进展，但聚合物半导体通道与电解质之间的基本相互作用——这关键决定了器件性能——仍未得到充分探索。本文考察了以PEDT:PSS为基准的半导体与离子液体之间的耦合，以解释OECT中观察到的双稳态和非易失性行为。通过X射线散射和光谱技术，我们展示了电解质如何修改通道组成、增强分子有序性并重塑能量景观。值得注意的是，观察到的双稳态性源于掺杂和脱掺杂过程中能量的非对称性和路径依赖性，导致两条 distinct 路径，由电子载流子与离子载流子之间的直接相互作用驱动。这些发现突显了电解质在调控载流子动力学中的作用，使其成为一种强大而被低估的杠杆，用于实现新型器件功能。
引用
@article{arxiv.2412.07921,
title = {Electron-Ion Coupling Breaks Energy Symmetry in Bistable Organic Electrochemical Transistors},
author = {Lukas M. Bongartz and Garrett LeCroy and Tyler J. Quill and Nicholas Siemons and Gerwin Dijk and Adam Marks and Christina Cheng and Hans Kleemann and Karl Leo and Alberto Salleo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.07921},
year = {2025}
}