La detección de productos químicos nocivos en la protección del medio ambiente, la seguridad alimentaria, el médico y la salud, la producción industrial y los militares de la defensa y otros aspectos son cruciales, y la opinión sensible de la luz, de la temperatura y de la presión en inteligencia artificial, interfaz hombre-máquina, robusteza inteligente, piel electrónica artificial El sensor basado en el transistor del efecto de campo tiene la función de la amplificación de la detección y de la señal, tiene las ventajas de la portabilidad simple, de la alta sensibilidad y de la alta selectividad, y algunos materiales orgánicos del semiconductor tienen el potencial de la biocompatibilidad y de la degradación, así que el sensor orgánico del transistor es muy útil en el campo de la investigación científica y del uso.
El profesor Jia de Ciencia e ingeniería de materiales de nuestra escuela ha hecho una serie de avances importantes en los sensores de transistores orgánicos y dispositivos electrónicos flexibles de verde, bioseguridad en el programa nacional de "jóvenes miles de personas", la Fundación del proyecto de investigación en ciencia y tecnología de Shanghai, y la National natural Sciences Foundation. Algunos de los resultados fueron publicados en la revista de la revista americana de química (revista de la sociedad química americana) materiales avanzados (materiales avanzados) materiales funcionales avanzados (avanzado funcional (materiales) "ACS nano" (ACS nano) y "ciencia avanzada" (Ciencias avanzadas), y otros periódicos de alto nivel internacionales bien conocidos.
En los últimos años, el Dr. Wu Xiaojin, profesor ayudante del grupo temático, apoyado por el proyecto nacional de la Fundación de Ciencias naturales y el "programa de vela" del proyecto Talent de la Comisión científica de Shanghai, publicó más de 10 documentos de ciencia ficción, algunos de los cuales fueron publicados en los materiales funcionales avanzados por los primeros/comunes autores de la comunicación (avanzado funcional Materiales) (2) Ciencias avanzadas (ciencia avanzada) (2) y el diario de química material a (revista de química de materiales a).
Durante la investigación y el desarrollo de los sensores químicos de los transistores orgánicos, la detección de detección de gases y líquidos se ha realizado sucesivamente, pero la detección rápida y directa de muestras de polvo sólido no se ha realizado. La detección de productos químicos nocivos en polvos sólidos, tales como la detección rápida y directa de melamina en polvo de leche, tiene gran significado científico y valor de aplicación. Un nuevo tipo de sensor (Fig 1) se diseña y se fabrica basado en la estructura orgánica del diodo del Jia-lado, cuál realiza la detección sensible de los productos químicos sólidos del rastro en muestras del polvo, y puede detectar con eficacia la concentración baja de la melamina en el polvo sólido que es mucho más bajo que nuestro estándar de la seguridad alimentaria después de contacto con las muestras. Los resultados fueron publicados recientemente en el diario de alto nivel internacional de la química, el diario de la química americana [Diario de la sociedad química americana (2017) 139, 12366. factor de impacto 13,9].
Figura 1. Un nuevo tipo de material de componente y el esquema del dispositivo del sensor basado en la estructura lateral del diodo
El grupo del proyecto también diseñó el agujero micro-na tiene el sensor del gas del transistor del efecto del aeropuerto, usando el mecanismo de interacción rápido del canal conductor del transistor del efecto de la molécula de gas y de campo, mejora perceptiblemente la sensibilidad del sensor. La sensibilidad de respuesta del amoníaco es más del 340%/ppm, que puede demostrar respuesta obvia a la concentración del amoníaco de menos de uno-, y su límite de la detección es el expediente más alto de dispositivos similares publicados en el papel, los resultados publicados en el campo de materiales, el famoso diario avanzado materiales funcionales [avanzado funcional Materiales. (2017) 27, 1700018. Factor de impacto 12,1]. Además, el grupo también cooperó con la Universidad ambiental Li para lograr un monitoreo efectivo de las concentraciones muy bajas de subproductos de desinfección en el agua potable, que se publicó recientemente en la revista de química material (Journal of materiales Chemistry a. (2017) 5, 4842. factor de influencia 8,9].
En el campo de la investigación de sensores fotosensibles, el grupo amarillo-bueno ha preparado con éxito transistores fotosensibles orgánicos (Fig 2) mediante el uso de las propiedades de los puntos cuánticos inorgánicos perovskita y compuestos orgánicos semiconductores, que pueden exhibir simultáneamente más de 10000A/W de respuesta óptica, mayor que el límite de detección óptica 1014Jone, y la estabilidad excelente, Se ha observado que el alto rendimiento colaborativo multiparámetro es difícil de obtener en investigaciones previas, y los resultados de la investigación han sido materiales avanzados en el campo de los materiales [materiales avanzados.] 2017) aceptado, doi: 1002/ADMA. 201704062. Factor de impacto 19,8] reciba.
Figura 2. Transistores fotosensibles basados en puntos cuánticos inorgánicos del perovskita y compuestos orgánicos del semiconductor
A través del grupo orgánico intercalación y la regulación de la estructura molecular del semiconductor, un sensor fotosensible con longitud de onda ajustable de la respuesta es preparado por el método de la solución del bajo costo, y los resultados relacionados se publican en los materiales e interfaz de la aplicación de ACS [materiales e interfaces de ACS smartfactory ™. (2016) 8, 25660. factor de impacto 7,5]. y fue invitado a escribir una revisión del campo de los sensores fotosensibles, el papel publicado en el campo de los materiales, "ciencia avanzada" [Ciencias avanzadas.] (2017) aceptado, doi: 1002/.ADVS. 201700256. Factor de impacto 9,0].
El efecto de la carga del interfaz de la capa dieléctrica/del semiconductor de la capa se existe extensamente en el transistor del efecto de campo, que afecta generalmente adverso al funcionamiento del dispositivo. El profesor Jia, sin embargo, utiliza este efecto del interfaz, que se considera a menudo ser un efecto negativo, para realzar la sensibilidad del dispositivo, y ha preparado un funcionamiento excelente de la piel electrónica artificial con funcionamiento de la detección de la temperatura, los resultados de investigación se divulgan en los materiales funcionales avanzados [materiales funcionales avanzados. (2015) 25, 2138. Factor de impacto 12,1]. después de que el grupo de tareas preparara un sensor fotosensible basado en el efecto de interfaz, los resultados fueron publicados en ciencia avanzada [Ciencias avanzadas.] (2016) 1500435. Factor de impacto 9,0]. el Prof. Jia previamente colaboró con la Universidad de Maryland en la preparación de dispositivos electrónicos flexibles biodegradables utilizando materiales de biomasa combinados con semiconductores orgánicos, cuyos resultados se publicaron en el ACS nano. (2013) 7, 2106. Factor de impacto 13,9]. el reciente grupo de trabajo Jia utiliza la bioseguridad, el ácido poliláctico biodegradable verde y la solución compuesta del semiconductor orgánico soluble por el método de la impresión del chorro de tinta para preparar el dispositivo, el área más grande del interfaz hace este dispositivo flexible impreso tiene un funcionamiento fotosensible más fuerte, los resultados relevantes publicados en los materiales funcionales avanzados [ Materiales funcionales avanzados. (2017) 27, 1604163. Factor de impacto 12,1]. mientras que la flexibilidad y la bioseguridad totales del dispositivo fueron dadas, el efecto de la carga de interfaz de la capa fue amplificado, y el funcionamiento de detección del dispositivo fue aumentado perceptiblemente, que se podría aplicar a la opinión de la temperatura de la piel artificial y de la opinión visual de la inteligencia artificial (Fig. 3). En este trabajo, el mecanismo del efecto de la carga interfacial también se estudia en profundidad, y la dirección y la estrategia de diseñar este tipo de sensor se ponen adelante, y los resultados correspondientes acaban de ser "ciencia avanzada" [Ciencias avanzadas.] 2017) aceptado, doi: 1002/.ADVS. 201700442. Factor de impacto 9,0] reciba. El Dr. Wu Xiaojin, profesor asistente del equipo técnico, es el primer autor o coautor de esta parte del trabajo de investigación de sensores fotosensibles termosensibles.
Fig.3. sensor de transistor orgánico fotosensible termosensible flexible basado en efecto de interfaz dieléctrico de capa/semiconductor
Esta serie de trabajos proporciona nuevas estrategias e ideas para el desarrollo y optimización de sensores de transistores orgánicos, y amplía la gama de aplicaciones de tales dispositivos.
