化学学报 ›› 2020, Vol. 78 ›› Issue (9): 848-864.DOI: 10.6023/A20050197 上一篇    下一篇

综述

功能性可拉伸有机电子器件的研究进展

边洋爽a,b, 刘凯a,b, 郭云龙a,b, 刘云圻a,b   

  1. a 中国科学院化学研究所有机固体重点实验室 北京 100190;
    b 中国科学院大学 化学科学学院 北京 100049
  • 投稿日期:2020-05-31 发布日期:2020-07-10
  • 通讯作者: 郭云龙 E-mail:guoyunlong@iccas.ac.cn
  • 作者简介:边洋爽,中国科学院化学研究所2019级在读硕博生.2019年获北京化工大学应用化学学士学位.研究方向为功能性可拉伸有机电子器件;刘凯,中国科学院化学研究所,2018级在读博士生.2018年获青岛科技大学材料学硕士学位.研究方向为可拉伸有机光电器件的研究;郭云龙,男,研究员,博士生导师.2010年于中国科学院化学研究所获博士学位,2019年获国家优秀青年科学基金资助.主要从事有机聚合物光电材料与器件以及有机-无机杂化材料与器件的研究工作.已在Adv.Mater.、J.Am.Chem.Soc.、Chem等国际学术期刊上发表SCI收录论文130余篇.目前为Adv.Electron.Mater.国际顾问委员会成员;刘云圻,男,中国科学院院士,第三世界科学院院士.现为科技部国家重点基础研究发展计划(973计划)重大科学前沿领域第四届专家咨询组副组长、中国化学会理事、有机固体专业委员会副主任.长期从事分子材料与器件的研究,发表SCI论文700余篇,他人引用4万余次.三次获国家自然科学二等奖,获北京市自然科学一等奖一项.2014~至今,连续入选汤森路透全球"高被引科学家"目录.
  • 基金资助:
    项目受国家自然科学基金(Nos.21922511,51873216,61890943,91833306)和国家重点研发计划(No.2018YFA0703202)资助.

Research Progress in Functional Stretchable Organic Electronic Devices

Bian Yangshuanga,b, Liu Kaia,b, Guo Yunlonga,b, Liu Yunqia,b   

  1. a Key Laboratory of Organic Solid, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;
    b School of Chemical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
  • Received:2020-05-31 Published:2020-07-10
  • Supported by:
    Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 21922511, 51873216, 61890943, 91833306) and the National Key Research and Development Project (No. 2018YFA0703202).

可拉伸有机电子器件具有高机械稳定性、优异的电学稳定性、低成本和生物兼容性好等优点,是未来电子器件发展的重要方向.功能性可拉伸有机电子器件更是为可穿戴和可植入设备、智能医疗以及软体机器人等新兴高技术领域提供了新的研究思路.本文综述了近年来功能性可拉伸有机电子器件的研究进展,包括场效应、光电、存储以及传感等有机晶体管,发光二极管、交流电致发光、发光电化学电池等有机光电器件,太阳能电池、超级电容器、纳米发电机等有机能源存储与转换器件,压力、应变、触觉、温度、气体等有机传感器,忆阻器、磁存储、仿突触存储等有机存储器,以及其他集成电路系统元件,最后就功能性可拉伸有机电子器件存在的科学问题与未来的发展方向提出了建议.

关键词: 可拉伸有机电子, 有机半导体, 有机功能器件, 稳定性

Stretchable organic electronic devices are characterized with high mechanical stability, superior electronic stability, low cost, satisfactory biocompatibility, etc., thus having been regarded as an inevitable trend in the development of future electronics. Furthermore, the functional stretchable organic electronic devices provide pathways toward the emerging high-tech fields such as wearable and implantable devices, intelligent medical diagnosis system, software robots, etc. This review focuses on the research advances in functional stretchable organic electronic devices, including stretchable organic transistors (field-effect transistors, phototransistors, memory transistors and sensors), stretchable organic optoelectronic devices (light-emitting diodes, alternating current electroluminescent devices and light-emitting electrochemical cells), stretchable organic energy storage and conversion devices (solar cells, supercapacitors and nanogenerators), stretchable organic sensors (pressure sensors, strain sensors, tactile sensors, temperature sensors, gas sensors and other sensors), stretchable organic memory (resistive memory, magnetic memory and bionic synaptic memory) and other functional stretchable organic electronic devices. Finally, through the analyses of the existing scientific problems and future development of the functional stretchable organic electronic devices, we put forward some suggestions.

Key words: stretchable organic electronics, organic semiconductors, organic functional devices, stability