完成单位：中国科学院化学研究所

完成人：狄重安、邹业、张凤娇、臧亚萍、刘力瑶、贺紫晗、朱道本

成果简介：有机半导体可为柔性电子工业提供关键物质基础，是化学、材料、信息和能源等多学科交叉的世界科技前沿，也是我国战略必争的高技术研究领域。精确表征有机半导体在电场调控和光、热、压力等刺激响应下的电物性是多功能有机半导体领域的关键挑战。项目团队针对上述问题，搭建了有机半导体场调控综合电物性测试平台，融合多通道、弱信号测量技术和晶体管的电场调控原理，成功利用电场在器件中实现电荷密度的动态和可控调控，实现有机半导体在光、热、压力等刺激信号下的电物性响应特征与演化规律的原位精准表征，成功揭示有机半导体的光适应、压力传感与热电转换等多种新功能，并基于此发展了一系列智能感知与绿色能源器件。

创新点及科学价值：围绕有机半导体场调控综合电物性测量的重大技术需求，推动多功能有机半导体研究领域的快速发展，本成果创新点包括以下三个方面：（1）建立场调控器件的适应性能测试方案并提出有机光控主动适应晶体管新概念，为有机半导体的视觉感知应用提供了新思路；（2）搭建了多路弱信号快速采集系统并创新悬浮栅极器件结构，开发了超灵敏力、磁、声波传感器；（3）建立了有机半导体在电场调控下的热导率和电性能同步测试技术，发展了两类具有创纪录性能指标的有机热电材料与多功能传感器件。

本成果针对多功能有机半导体研究中的构效关系和器件功能化研究需求，以分子材料在电场调控下的光、热、压力相关的电学性能表征为切入点，建立了有机半导体薄膜的场调控综合电物性研究的系统测试分析方案；基于此，在国际上首创性构筑了有机半导体光控主动适应器件和触觉感知功能器件，高效发展了两类具有创纪录性能指标的有机半导体热电材料，为有机半导体的多功能应用和实现新科学内涵奠定了技术基础。

社会经济效益：项目团队基于搭建的有机半导体场调控综合电物性测试分析平台，开展了高迁移率有机半导体的视觉感知、触觉感知和热电转换等前沿研究，并与国内多个高校和科研机构的课题组开展合作研究，发表和支撑发表了一系列高水平学术论文。依托本成果发展的系统表征技术方案形成自主知识产权，其中子系统“薄膜热电参数表征技术”已实现专利成果转化，基于该技术研发的商品化热电薄膜测试仪器已经在天津大学、西安交通大学、中国科学院大学等多所高校和研究机构得到应用。

应用前景：基于本成果发展的有机半导体场调控综合电物性测试分析平台，将进一步推动有机半导体器件原位电荷密度相关的仿生和动态调控研究，推动有机半导体智能感知和绿色能源等高性能或新功能器件应用；形成的系统表征测试技术方案进一步实现成果转化，支撑跨团队和跨机构的合作研究，加速推动实现有机半导体领域新兴增长点的关键突破。