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通过调控纳米尺度结构来控制印刷有机光伏器件、晶体管及生物电子器件的功能

DOI：10.1088/1361-6528/ab57d0 期刊：Nanotechnology 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 印刷电子学是目前研究最为活跃的新兴领域之一。过去十年间，有机电子材料彻底革新印刷电子领域的潜力被广泛宣传。这种信念源于碳基半导体材料可溶于溶液的特性，从而催生了令人振奋的可能性——通过标准卷对卷印刷技术，就能以低成本高速将多功能器件直接印刷在柔性基底上。然而，要将这些前景广阔的实验室创新转化为大规模原型，需要在印刷制造过程中对大面积纳米级材料和器件结构实现精准控制。印刷过程中维持这种纳米级材料控制构成了重大新挑战，这要求将有机电子材料与器件同适配有限热力学条件的精巧纳米科学制造方法相结合。本综述更新了操控大面积印刷有机光伏、晶体管和生物电子器件纳米结构以调控其功能所需的策略与能力，涵盖调控电活性墨水材料及其纳米结构器件组装的各项努力，以及通过印刷制造调节纳米级材料特性和组装路径的器件加工策略。在平方米级规模印刷功能器件的同时实现纳米级材料特性控制，正推动实验室纳米科学创新与其在大规模印刷制造中可行性的反馈循环。最后综述重点介绍了印刷有机电子器件的发展进展，这些进展为有机光伏、晶体管和生物功能器件所需靶向纳米科学发展提供了路径。
作者： Matthew Griffith，Natalie P. Holmes，Daniel C. Elkington，Sophie Cottam，Joshua Stamenkovic，A. L. David Kilcoyne，Thomas R. Andersen
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研究目的

研究通过调控纳米尺度结构来控制印刷有机光伏、晶体管和生物电子器件的功能。

研究成果

该综述重点介绍了通过调控印刷有机电子器件的纳米级结构来控制其功能性的研究进展。文章强调了将有机电子材料与创新纳米科学制造方法相结合，以克服大规模印刷制造挑战的重要性。论文最后展望了该领域未来可能推动印刷有机电子器件广泛应用的发展方向。

研究不足

从实验室规模的创新转向大规模制造，在打印过程中保持纳米级材料控制面临挑战。打印工艺中可用的热力学调控手段有限，且需要在大面积范围内精确控制材料形貌，这些都是重大制约因素。

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