Le développement de matériaux semi-conducteurs organiques a entraîné leurs applications dans des technologies de pointe telles que l'électronique portable, la vision artificielle et l'informatique neuromorphe. Comme les technologies émergentes imposent des exigences plus élevées aux dispositifs optoélectroniques, les phototransistors basés sur des hétérostructures ont progressivement révélé des limitations, notamment des structures complexes, une mauvaise reproductibilité, une faible efficacité de dissociation d'excitation et une bibliothèque limitée de matériaux de type N, il est difficile de respecter les tendances de la forte intégration et de la multifonctionnalité. En revanche, les phototransistors basés sur des couches actives uniques devraient simplifier les structures de dispositifs tout en obtenant une conversion photoélectrique efficace et des réponses de type neuromorphique, offrant de nouvelles informations pour le développement de matériaux optoélectroniques organiques multifonctionnels.
Une équipe dirigée par Liu Yunqi et Guo Yunlong de l'Institut de chimie, Academy of Sciences chinois, a progressé dans la fabrication de dispositifs de phototransistor neuromorphiques à composants uniques n. L'équipe a conçu et synthétisé un thiophène THIENO [3, 2- b] thiophène -3, 6- Dicarbonitrile (2CNT) et a proposé une stratégie de synergie de polarisation de torsion médiée par cyano. En utilisant la polymérisation directe de l'arylation, ils ont construit une série de polymères conjugués à l'accepteur donneur, atteignant la régulation unifiée du couplage intramoléculaire et des interactions intermoléculaires. Cette stratégie a optimisé la distribution des charges et l'efficacité de l'utilisation de l'exciton, dominant les matériaux avec une large absorption de la lumière visible et une faible énergie de liaison à l'exciton. Dispositifs de phototransistor basés sur le polymère pfiid2ntt comme couche active a démontré un rapport photocourrent-courant de 9,02 × 104Sous une irradiation lumineuse visible, présentant d'excellentes performances de photoréponse et une mobilité électronique unipolaire stable. L'appareil a atteint un indice de facilitation par impulsion apparié dépassant 236% et une consommation d'énergie opérationnelle aussi faible que 13,23 AJ, permettant la simulation de comportement synaptique et de fonctions de mémoire à long terme.
Les résultats de la recherche connexes ont été publiés dans Advanced Materials. L'étude a reçu le soutien de la National Natural Science Foundation of China, du ministère des Sciences et de la Technologie et de l'Académie chinoise des sciences.