有機半導體材料的發展推動其在可穿戴電子、人工視覺與神經形態計算等前沿技術中的應用。隨著新興技術對光電器件提出更高要求，以異質結構為核心的光晶體管逐漸暴露出結構復雜、可重復性差、激子解離效率低、n型材料庫有限等問題，難以適應高集成度與多功能化的發展趨勢。相比之下，基于單組分活性層的光晶體管有望簡化器件結構并實現高效的光電轉換與類神經響應，能夠為開發多功能有機光電子材料提供新思路。
中國科學院化學研究所劉云圻和郭云龍團隊在n型單組分神經形態光晶體管器件制備方面取得進展。該團隊設計合成了噻吩并[3,2-b]噻吩-3,6-二腈（2CNTT）給體單元，并提出了氰基介導的扭轉-極化協同策略，通過直接芳基化聚合方法構筑了一系列給-受體型共軛聚合物，實現了分子內偶合作用與分子間相互作用的統一調控。這一策略優化了電荷分布及激子利用效率，賦予材料寬可見光吸收、低激子結合能等特性。以聚合物PFIID2NTT為活性層構建的光晶體管器件，在可見光照射下實現了9.02 × 104的光暗電流比，展現出優異的光響應性能和穩定的單極性電子遷移率。它的雙脈沖易化指數超過236%，工作能耗低至13.23 aJ，可模擬神經突觸行為和長時程記憶功能。
相關研究成果發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部和中國科學院的支持。
論文鏈接
扭轉-極化協同策略和基于PFIID2CNTT的光晶體管器件
本文鏈接：n型單組分光晶體管研究獲進展http://m.sq15.cn/show-12-1120-0.html
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