科技“蜀”光⑬精准检测微弱信号 攻克传感器世界性难题

2月23日，2023年度四川科技创新领域十大榜单正式发布。电子科技大学完成的“用于互补电路的垂直有机电化学晶体管”研究成果，成功入选“2023年度四川十大科学进展”。

随着科技的日益进步，人类对于自然的探索脚步也在加快，一直以来，在无线通信、水下探测、生物医疗、电力能源等领域，研制检测微弱信号的高性能传感器是一个世界性的难题。目前，传统的精密传感器由于晶体管的器件稳定性、瞬态开关性、电化学反应速度等局限，在探测灵敏度、测量精确度、空间集成度等方面，都无法满足国家智能制造中对瞬态微弱信号的高精检测需求。

面对这一挑战，电子科技大学从有机电化学晶体管（OECT）及其互补电路方面的基础研究中寻求突破，在小体积、高跨导、低功耗智能传感和精密测量元件方面取得了最新进展，首次提出了一种基于紫外光固化沟道的全新垂直结构，在P型及N型OECT中实现了跨导10多倍和近1000倍的指标提升，实现了可在0.7V驱动电压下高效工作的反相器及相关互补电路，同时可将瞬态信号检测动态范围提升至160dB，大幅提升了瞬态微弱信号的检测精度。

据介绍，这项研究打破了传统有机电化学晶体管设计与制备的瓶颈，解决了电化学晶体管稳定制备的世界性难题，发展了全新的智能传感元件新原理与新方法，不但解决了我国有机电化学晶体管设计与制备领域的卡脖子难题，还以此为基础，实现了微弱信号精密测量中的“传感放大”一体化，有效提升了微小信号的快速感知能力，是我国微弱信号检测技术迈向“柔性智能时代”的重大突破。2023年1月19日，相关成果于通过全球顶刊《Nature》杂志对外发表，并同时入选了2023年度十篇高引用的中国作者《Nature》论文。

据了解，目前，电子科技大学以该基础传感器件为载体，正在开展军用和民用领域的推广应用研究，有望近期在无线通信、生物医疗、电力能源等领域实现便携轻量化的监测系统，大幅提升我国智能制造的国际竞争力。同时，该研究成果也可以广泛应用于下一代智能传感、生物电子中，在医疗健康、环境可持续性、跨学科研究等方面具有重大的社会价值和长远的影响力。

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文章来源：http://www.xinwulian.net/2024/0226/2550.shtml