德累斯顿工业大学应用物理研究所的研究人员说，可折叠的智能手机和可折叠式电视可能很快不再是奢侈品。他们声称首次成功开发了具有两个独立控制电极的柔性，可印刷且功能强大的垂直有机晶体管。

 他们说，  这种设计克服了传统的水平有机薄膜晶体管（OTFT）的局限性  ，例如低导通电流密度和“跳跃传输”，从而开辟了许多潜在的新应用需要高频率。

    垂直有机薄膜晶体管  

德累斯顿大学研究小组的汉斯·克莱曼博士说，尽管不乏涉及垂直OTFT的作品，但它们一直被视为新颖的“实验室好奇心”，到目前为止，它们很难集成到电子电路中。

 研究小组说，这是任何研究人员第一次开发出功能强大的垂直有机晶体管。图片由德累斯顿工业大学提供

 如本研究所示，当垂直OTFT具有两个独立的控制电极时，它们“完全适合”用于复杂的逻辑电路，同时保持垂直晶体管器件的优势，即射频识别（RFID）所需的高开关频率）和低功耗。

在这种情况下，垂直OTFT的特征在于仅几纳秒的高开关频率和可调节的阈值电压。这意味着它们能够独立表示不同的逻辑状态，而可调阈值电压可增强信号完整性和低功耗。

    设备结构  

在这项研究中，研究人员报告了垂直有机渗透性双基极晶体管（OPDBT）的器件概念。它们结合了两个在空间上分离的基极，以实现导通电流的改变和电压阈值的调整。

在这种情况下，显示出  1.54 A cm 2的高导通电流密度，9.2×105的大电流增益和99.998％的高透射率。

 OPDBT的示意图和横截面TEM图像。图片由 自然通讯提供

上面的示意图显示了该晶体管，该晶体管由类似三明治的架构构成，其中四个平行电极（灰色和绿色）被有机半导体（橙色）隔开。

 导电巴克敏斯特富勒烯（C60）用于实现n型OPDBT。 所有基极触点均由15纳米厚的铝层组成，并被暴露于空气后形成的薄自然氧化层覆盖。  在该晶体管中，将掺杂有有效n型掺杂剂的20纳米厚的C60层放置在发射电极下方，以减小接触电阻。

    来自有机组件的柔性显示器的未来  

研究人员认为，垂直的OTFT（例如本研究中演示的类型）可以实现先进的电子功能，例如完全由有机成分制成的高分辨率柔性显示器。

 通过采用垂直通道双基极结构，研究人员能够轻松控制电压阈值，这是高效逻辑电路的要求。通过进一步的研究和工程来优化垂直OTFT和OPDBT的性能，研究人员认为完全可能消除在电子设备中使用硅是有可能的。