Polimer Konduktor Campuran Fungsional Terikat Hidrogen Komplementer untuk Transistor Elektrokimia Organik Tipe-n Berkinerja Tinggi dan Inverter yang Dapat Diperbaiki

Abstrak
Transistor elektrokimia organik tipe-n (OECT) berkinerja tinggi, yang penting untuk sirkuit terpadu dalam bioelektronika yang dapat dikenakan, membutuhkan konduktor ion-elektron campuran organik (OMIEC) yang menunjukkan konduksi campuran yang efisien dan fungsionalitas biologis untuk aplikasi praktis. Namun, pengembangan OMIEC penyembuhan sendiri belum tercapai karena kurangnya strategi sintetis yang sesuai. Di sini, kami menyajikan konsep desain melalui penggabungan ikatan hidrogen ikatan silang dinamis dalam tulang punggung polimer untuk demonstrasi pertama konduktor campuran polimer penyembuhan sendiri, yang memungkinkan OECT berkinerja tinggi dan inverter penyembuhan sendiri dengan penguatan tinggi. Perangkat ini menunjukkan angka keunggulan konduksi campuran µC* sebesar 118 F cm−1 V−1 s−1, tiga kali lebih tinggi daripada kopolimer tanpa ikatan hidrogen, bersama dengan kapasitansi volumetrik dan mobilitas elektron yang ditingkatkan secara bersamaan. Peningkatan ini dikaitkan dengan struktur mikro unik yang dibuat oleh ikatan hidrogen, yang menghasilkan jarak penumpukan π-π yang lebih dekat dalam ukuran domain kristal yang lebih kecil. Selain itu, metode penghilangan rantai samping pasca-pemrosesan yang hemat biaya diusulkan, yang mempertahankan kinerja tinggi dalam OECT tipe-n. Hebatnya, inverter berdasarkan terpolimer berikatan hidrogen menunjukkan kemampuan penguatan tinggi dan penyembuhan sendiri melalui paparan uap pelarut dan perawatan anil. Wawasan dari terpolimer ini menekankan penggunaan ikatan hidrogen dinamis dalam tulang punggung terkonjugasi untuk meningkatkan kinerja dan memungkinkan inverter penguatan tinggi yang menyembuhkan sendiri, memajukan bioelektronika yang dapat dikenakan untuk aplikasi praktis.