未來，智能手環的靈敏度有望更精準，折疊屏手機的屏幕也會變“亮”。這得益于北京大學化學與分子工程學院教授裴堅團隊近日發布的最新研究成果——世界范圍內首次實現了有機高分子半導體亞微米級的超高精度摻雜。隨之，智能傳感芯片靈敏度有望提升。

“有機半導體的精加工，就像在沙漠里找水。”裴堅將科學術語生動地翻譯過來，與傳統的無機半導體相比，有機半導體具備輕薄柔軟、成本低、環保等優點，已經在有機光伏電池、柔性傳感器等領域大展身手。

“比如折疊屏手機的發光層、智能手環的心率監測功能等都離不開有機半導體的支持。”他話鋒一轉，不過，提升其加工精度一直是擺在科研人員面前的一道難題。“更直白地說，我們希望升級高性能n型材料的摻雜技術，從而大幅提升材料加工的調控效率和電導率。”

他提到的技術，是通過摻雜劑跟有機半導體間的反應，注入額外的自由電子，構建互補電路，提高器件性能。歷時10年，裴堅帶領團隊先后研制出兩代摻雜技術，最終實現有機高分子半導體摻雜過程的精準可控，電導率提升最高可達9個數量級。

團隊成員、博士生王馨怡說，這種操作精度可以達到1微米以內，已經接近有機集成電路工業最尖端的制程水平。“操作過程像是拿著一支激光筆，在柔性材料上寫字。”

該技術在10余種典型有機高分子半導體中成功應用，電導率普遍提升6個數量級，拓展了有機高分子半導體材料的應用場景。此外，該技術還與現有半導體工業的光刻流程高度兼容，可以為高性能有機集成電路的構建提供關鍵支撐，具備重要的工藝可行性與產業轉化潛力。

裴堅說，該成果為有機集成電路微型化與高密度集成提供了關鍵技術支撐，有望推動柔性顯示分辨率升級，助力提升智能傳感芯片靈敏度，加速有機集成電路的產業化進程。

來源：北京日報客戶端