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基于Sigmoid函数的pH敏感有机电化学晶体管I-V特性理论模型
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作者 王振兴 张帆 +5 位作者 季超 王彬 柴晓杰 冀健龙 张文栋 桑胜波 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第6期1208-1216,共9页
【目的】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... 【目的】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。为了提升模型准确性,使用Sigmoid函数对pH敏感有机电化学晶体管的I-V关系进行修正,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。【方法】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。【结果】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。【结论】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。 展开更多
关键词 有机电化学晶体管 SIGMOID函数 电流-电压特性方程
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