Högpresterande vertikala organiska elektrokemiska transistorer med mycket kompakta kanaler

Detta arbete presenterar en skalbar, renrumskompatibel tillverkningsstrategi för vertikala organiska elektrokemiska transistorer (vOECT), vilket möjliggör oöverträffad lateral miniatyrisering genom en helt fotolitografisk process. Kanaldimensioner från 5×5 µm² till 25×25 µm² (i 5 µm-steg) realiserades, med varierande vertikal kanallängd från 12 till 40 nm. Processen integrerar bottenelektroder och sammankopplingar i ett enda litografiskt steg, vilket eliminerar behovet av flerskiktsjustering och säkerställer enhetlig, reproducerbar enhetsprestanda. Elektrisk karakterisering över de olika laterala kanalstorlekarna bekräftar den volumetriska funktionen hos OECT, med dräneringsströmmar som ökar från 0,28 mA till 8,2 mA och transkonduktansskalning från 1,5 mS till 35 mS. Enheter med det minsta fotavtrycket (5×5µm²) uppvisade robust elektrokemisk koppling och höga strömtätheter, vilket belyser deras lämplighet för tät integration. Dessutom visade en jämförande studie av vertikala kanallängder att enheter som använder ultratunna aktiva filmer (~12 nm) uppvisade den högsta transkonduktansen (13 mS) och den snabbaste svarstiden (4,7 ms). Dessa resultat visar en gångbar väg mot miniatyrisering och storskalig integration av vOECT:er, vilket etablerar deras potential för nästa generations bioelektroniska gränssnitt och neuromorfiska datorplattformar med låg effekt.