離子液體摻雜PEDOT:PSS的噴涂沉積

南洋理工大學的Wei Lin Leong課題組報道了一種通過噴涂沉積來制造離子液體摻雜的PEDOT:PSS材料（聚(乙撐二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸鹽）的方法，使得其能夠在諸多復雜的基底上進行圖案化制造。

PEDOT:PSS作為一種的混合離子電子導電聚合物，在OECT中應用廣泛。在該課題組之前的研究中，離子液體被證明可以改善聚合物纖維的形態(tài)與聚集，提高空穴傳輸和離子滲透的能力，從而提高其性能。在這里，此前的研究提到的三氰甲基咪唑鹽離子液與PEDOT:PSS作用力較強、粘度較高，不適用于噴涂沉積，因此選用了作用較弱的水溶性離子液[EMIM][Cl]。將一定比例的PEDOT:PSS水溶液、[EMIM][Cl]水溶液與(3-縮水甘油丙氧基)三甲氧基硅烷混合，室溫下攪拌1 h后用商用噴槍噴涂到準備好的基底上，噴涂時基底溫度保持100 °C，相對濕度65%。

圖1. (a) 噴涂沉積法示意圖 (c) PEDOT：PSS結構示意圖 (d) 葉基OCET結構示意圖

該法制備的OECT在各方面性能上均不遜色于傳統(tǒng)方法制備的晶體管。為了證明噴涂沉積法在有機電化學晶體管制造中的普適性，作者還研究了噴涂沉積PEDOT:PSS/[EMIM][Cl]在多種基材上的電學性能和穩(wěn)定性，包括基于乙基纖維素和樹葉的可生物降解柔性基材，以及基于粘性繃帶和聚苯乙烯嵌段-聚(乙烯-丙烯-丁烯)-嵌段-聚苯乙烯(SEBS)彈性體的彈性基材（如圖2）。

圖2. 不同基底上OCET的照片和性能

總而言之，本文成功地展示了一種簡便的噴涂沉積技術來制造具有高跨導和出色穩(wěn)定性的基于PEDOT:PSS的OECT。這里的圖形化制造不涉及有機溶劑或復雜的光刻技術，能夠直接在各種柔性基板上獲得聚合物導電通道。該器件在0.1 M NaCl電解質中連續(xù)進行4000多次循環(huán)的脈沖柵極測量期間顯示出出色的穩(wěn)定性。在環(huán)境條件下則觀察到六個月的長期穩(wěn)定性。

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以上資料來自西安pg電子官方生物小編zhn2020.11.27

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