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DOI:
10.16355/j.tyut.1007-9432.20230184
摘要:
有机电化学晶体管栅极经聚3,4-乙烯二氧噻吩/溴百里酚蓝修饰展现出氢离子敏感性。研究者前期基于聚3,4-乙烯二氧噻吩/溴百里酚蓝氢离子敏感薄膜以及聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐为半导体层构建了pH传感器，并提出了pH敏感有机电化学晶体管的电流-电压（I-V）特性的理论模型。然而该模型在描述有机电化学晶体管跨导曲线时不够精确。本文发现使用Sigmoid函数修正pH敏感有机电化学晶体管的I-V关系时，理论分析对转移曲线、跨导曲线的拟合优度分别可高达0.999与0.984。分析Sigmoid函数泰勒级数特征后，在多项式中分别引入栅极电压与pH高阶项，修正了pH敏感有机电化学晶体管I-V特性的理论模型。该修正理论模型对跨导曲线实验结果的拟合优度提高了9.2%。最终以峰值跨导、峰值跨导对应栅压作为传感参数对修正理论模型的有效性、准确性进行了验证。研究结果为pH敏感有机电化学晶体管提供了普适的I-V特性关系，将为柔性可穿戴pH传感器设计与制造提供理论支撑。
关键字:
有机电化学晶体管；Sigmoid 函数；电流-电压特性方程