研究目的
利用有机场效应晶体管开发超快、灵活的生理温度传感器，该传感器以非晶基体中六方相钛酸钡纳米晶体作为传感材料，用于医疗保健应用中局部体温的精确连续监测。
研究成果
基于h-BTNC的OFET传感器展现出卓越性能：超高精度（4.3毫开尔文）、超快响应（24毫秒）、低功耗（1微瓦）以及高柔韧性，使其适用于可穿戴医疗健康领域。该传感器在极端条件下保持稳定，并能集成至无线系统实现持续温度监测。
研究不足
这些设备在长时间运行中表现出偏压应力效应，在无封装的条件下可能发生环境退化，且在弯曲半径小于4毫米时性能下降。其合成与制备工艺可能需要针对大规模生产进行优化。
1：实验设计与方法选择：
本研究在柔性PET衬底上采用h-BTNC与Al2O3双层介电体系制备了顶接触底栅OFET器件，以并五苯作为半导体材料。该设计旨在实现低工作电压、高柔韧性和温度敏感性。理论模型包含用于迁移率计算的场效应晶体管方程。
2：样品选择与数据来源：
样品制备于10微米或100微米厚PET衬底。通过在不同条件（如弯曲、温度变化）下对OFET进行电学测量获取数据。
3：实验设备与材料清单：
设备包括用于电学测量的Keithley 2450源测量单元、用于表面形貌分析的AFM（安捷伦）、用于化学分析的XPS（PHI 5000 Versa Probe-II）、用于结构表征的XRD（布鲁克D2 Phaser）、用于纳米晶体分析的TEM（FEI TECNAI G2 F30）以及用于电容测量的LCR表（是德科技）。材料包含醋酸钡、钛酸丁酯、2-甲氧基乙醇、冰醋酸、铝、Al2O3、并五苯、铜、PDMS和PET衬底。
4：并五苯、铜、PDMS和PET衬底。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：包括60°C合成h-BTNC溶胶、铝栅极阳极氧化形成Al2O3、旋涂h-BTNC、热蒸发并五苯和铜电极、PDMS封装，以及在多种条件（如弯曲、浸入水溶液、pH溶液）下表征电学性能、柔韧性和温度响应。
5：旋涂h-BTNC、热蒸发并五苯和铜电极、PDMS封装，以及在多种条件（如弯曲、浸入水溶液、pH溶液）下表征电学性能、柔韧性和温度响应。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用公式(1)提取场效应迁移率，进行器件重复性的统计分析，并通过IDS与温度关系曲线校准温度灵敏度。
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Keithley 2450 SMU
2450
Keithley
Used for electrical measurements of OFETs, including output and transfer characteristics.
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X-ray Diffractometer
D2 Phaser
Bruker
Structural characterization of pentacene films.
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Transmission Electron Microscope
TECNAI G2 F30, S-TWIN
FEI
Structural characterization of h-BTNC films to confirm nanocrystal phases.
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Atomic Force Microscope
Agilent
Characterization of surface morphology of device layers in tapping mode.
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X-ray Photoelectron Spectrometer
PHI 5000 Versa Probe-II
ULVAC-PHI
Chemical composition analysis of spin-coated h-BTNC films.
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LCR Meter
Keysight
Measurement of capacitance in metal-insulator-metal structures.
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Organic Molecular Beam Depositor
OMBD
Deposition of pentacene films under high vacuum.
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