有机电化学晶体管的瞬态电流响应：评估离子扩散、化学电容和串联元素
应用物理
2024-10-10 v2
摘要
为了成功实现有机电化学晶体管在神经计算、生物电子学和实时传感应用中的使用，必须理解影响器件开关时间的因素。本文描述了对门电压阶跃响应的物理-电化学模型。该模型包含 (1) 主导电子导电性的通道内离子扩散、(2) 水平电子传输，以及 (3) 电解液中离子动力学的外部元件（电容、离子电阻）。我们发现两种不同时间常数的通用表达式，可按动力学参数确定垂直插入过程，除电子迁移时间外。我们强调化学电容在确定横向导电性调制方面的核心作用。归类不同类型的漏电流响应，并讨论其对神经器官电路中突触操作的意义。该模型通过详细仿真得到验证，这些仿真结果可实现对不同离子分布和动力学的可视化。
引用
@article{arxiv.2408.09507,
title = {Transient current responses of organic electrochemical transistors: Evaluating ion diffusion, chemical capacitance, and series elements},
author = {Juan Bisquert and Nir Tessler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09507},
year = {2024}
}