高增益晶体管在低功率电路、存储器和高灵敏度传感器等领域具有广阔的应用前景。然而，普通有机薄膜晶体管通常只有几十到几百的低本征增益，严重影响器件和电路的放大能力及应用。为了获得高增益，文献中报道了一些具有不同工作模式的晶体管，包括亚阈值晶体管和源栅晶体管，但是亚阈值晶体管的操作电压被限制在狭窄的亚阈值区，而不是常规操作的开态区。另一方面，很多高增益晶体管存在势垒难以调控和复杂的界面问题，如费米能级钉扎和界面化学无序等。
天津大学李立强-陈小松课题组报道了一种基于金属-势垒层-半导体（Metal-barrier interlayer-semiconductor，MBIS）范德华结的超高增益有机薄膜晶体管（MBIS-OTFT）。该有机薄膜晶体管本征增益高达10^4，这是已报道的最高值之一。相比于传统的薄膜晶体管，该有机薄膜晶体管的本征增益获得了数量级的提升。更重要的是，这种高增益有机薄膜晶体管可以在开态区操作，这是薄膜晶体管的典型操作区域。此外，该器件的先进特征还包括：低饱和电压、低迟滞、可调节的势垒以及优异的稳定性。
作者报道了一种高性能的MBIS-OTFT，它工作在ON状态区域，并显示出优异的电学特性，包括记录的本征增益（>10^4）、低饱和电压、可忽略的滞后和良好的稳定性。作者展示了一条构建高增益OTFT及其以外的途径，有望用于有机电子，包括低功率电路、传感器和其他领域。
以上工作相关论文近期在线发表于Science Advances期刊。天津大学分子聚集态科学研究院李立强教授和陈小松副教授主持了该工作，为论文通讯作者，上海交通大学电子信息与电气工程学院郭小军教授为共同通讯作者。天津大学分子聚集态科学研究院助理研究员、博士后王曙光为该论文的第一作者。天津大学有机集成电路教育部重点实验室、天津市分子光电科学重点实验室胡文平教授对本研究提供了支持和指导。该研究工作得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金，天津市自然科学基金，海河实验室的资助。
【参考文献】
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj4656
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