一种离子凝胶基有机电化学晶体管及其制备方法与应用与流程

1.本发明属于有机电化学晶体管领域，具体涉及一种离子凝胶基有机电化学晶体管及其制备方法与应用。


背景技术：

2.有机电化学晶体管（oect）是一类区别于常规金属氧化物半导体晶体管（mosfet）的新型电子器件。该器件由基底、源极、漏极、栅极、水溶液电解质、以及有机半导体沟道组成，其中，栅极、沟道均与水溶液电解质接触，源极、漏极均与有机半导体沟道接触，二者分别构成了器件的离子电路与电子电路。在离子电路中，栅压v
gs
驱动水溶液电解质的离子注入沟道，对沟道半导体进行电化学掺杂，进而改变其载流子密度。在电子电路中，漏电压v
ds
则驱动沟道中的载流子定向迁移，从而产生漏电流i
ds
，该电流大小与载流子密度以及漏电压v
ds
正相关。
3.在oect中，作为离子输运最关键的一环，水溶液电解质的引入对器件制备与封装带来了较多挑战，最为重要的则是水溶液的强挥发问题所带来的离子浓度波动，对器件性能带来了较大的影响。另一方面，oect的印刷制备也存在较多技术挑战，当前主流的制备工艺仍集中于多步光刻构建图案化沟道，工艺较为繁琐，且作为减法工艺产生大量的废弃物等，不利于绿色制备与低碳加工的进一步发展。通过印刷制备有机电化学晶体管能够有效提升器件制备效率与规模，大面积印刷能够有效降低器件的单位成本。然而，水溶液电解质的印刷制备与集成也较为困难，往往需要引入额外的封装层才能够实现稳定的电化学掺杂与器件操作。
4.离子凝胶是一类由离子液体溶胀的聚合物网络，由于离子液体的室温零挥发、高度热稳定、宽电化学窗口、优异的离子电导率等优势激发了科学界与产业界的广泛关注。因而，离子凝胶能够作为有机电化学晶体管的介电层实现有效、稳定的电化学掺杂。通过印刷工艺不仅能够实现离子凝胶层的精准加工，也为有机电化学晶体管的大面积制备与集成提供了有效的解决方案。然而，目前还没有文献报道离子凝胶基电化学晶体管的全丝网印刷制备技术。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的旨在提供一种离子凝胶基有机电化学晶体管及其制备方法与应用。
6.为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：本发明第一方面提供一种离子凝胶基有机电化学晶体管，从下到上依次包括基底层，电极层，沟道层和离子凝胶介电层；所述电极层包括源极、漏极和栅极，源极、漏极和栅极均设置在基底层的上方，源极、漏极、栅极之间均设有间隙；所述沟道层设置于源极和漏极上方，并通过源极和漏极之间的间隙与基底层接触；所述离子凝胶介电层设置在沟道层的上方，离子凝胶介电层的一端与沟道层接触，另一端与栅极接触；
所述离子凝胶介电层的材质为离子凝胶，所述离子凝胶由1-甲基-3-乙基咪唑乙基硫酸盐（[emim][es]）、丙烯酸（aa）和丙烯酰胺（aam）通过交联反应制成。
[0007]
根据上述离子凝胶基有机电化学晶体管，优选地，所述源极与漏极之间间隙的长为500-1000 μm，宽为50～100 μm。
[0008]
根据上述离子凝胶基有机电化学晶体管，优选地，所述源极、漏极和栅极的厚度为6-8 μm；所述沟道层的厚度为150～160 μm。
[0009]
根据上述离子凝胶基有机电化学晶体管，优选地，所述[emim][es]、aa和aam的质量比为3～5：1：1～2。
[0010]
根据上述离子凝胶基有机电化学晶体管，优选地，所述离子凝胶的制备方法为：将1-甲基-3-乙基咪唑乙基硫酸盐、丙烯酸和丙烯酰混合，然后加入交联剂和光引发剂，混合均匀后得到离子凝胶前驱体；离子凝胶前驱体经光交联得到所述离子凝胶。
[0011]
根据上述离子凝胶基有机电化学晶体管，优选地，所述电极层是将银纳米颗粒油墨印刷在基底层上，然后进行退火处理制备得到；所述沟道层是将pedot:pss油墨印刷在源极、漏极上以及源极、漏极之间的基底层上，然后进行退火处理制备得到。
[0012]
根据上述离子凝胶基有机电化学晶体管，优选地，所述基底层为pet或pu。
[0013]
根据上述离子凝胶基有机电化学晶体管，优选地，所述印刷为丝网印刷。
[0014]
本发明第二方面提供一种第一方面所述的离子凝胶基有机电化学晶体管的制备方法，包括以下步骤：（1）预热基底，将银纳米颗粒油墨印刷基底上方的源极、漏极和栅极位置，进行退火处理后得到含电极层的基底；（2）预热含电极层的基底，将pedot:pss油墨印刷在源极和漏极上以及源极、漏极之间的基底上形成沟道层，进行退火处理后得到含沟道层和电极层的基底；（3）将1-甲基-3-乙基咪唑乙基硫酸盐、丙烯酸和丙烯酰混合，再加入交联剂和光引发剂，混匀后得到离子凝胶前驱体；（4）将所述离子凝胶前驱体印刷在沟道层和栅极上以及沟道层和栅极之间的基底上形成离子凝胶介电层，然后进行光交联，得到所述离子凝胶基有机电化学晶体管。
[0015]
根据所述的离子凝胶基有机电化学晶体管的制备方法，优选地，步骤（1）和步骤（2）中所述预热的温度均为120～140℃，所述印刷的速度均为400～600 mm/s，所述退火的温度均为120～130℃、退火的时间均为20～30 min。
[0016]
根据所述的离子凝胶基有机电化学晶体管的制备方法，优选地，步骤（3）中所述光交联的波长为365 nm，功率为400 mw，时间为30 s。
[0017]
根据所述的离子凝胶基有机电化学晶体管的制备方法，优选地，步骤（1）～（3）中所述印刷为丝网印刷。
[0018]
本发明第三方面提供一种第一方面所述的离子凝胶基有机电化学晶体管在柔性电子中的应用。
[0019]
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1. 本发明制备的有机电化学晶体管使用离子凝胶作为介电层，离子凝胶介电层具有优良的力学性能、离子电导率、电化学稳定性、热稳定性和非挥发性，解决了现有技术中液态电解质带来的存储不便与应用问题。
[0020]
2. 与传统的有机电化学晶体管的制备相比，本发明提供了一种全印刷有机电化学晶体管的制备方法，该方法克服了传统制备方法中水系电解质长期稳定性差，需要绝缘层来固定以避免其与源漏极接触产生寄生电流的问题，不仅实现了有机电化学晶体管的全印刷制备，还具有原料价格低廉、绿色环保、制备工艺简单的优点，而且制备的有机电化学晶体管具有优异的柔性与良好的电化学特性，适合于柔性电子的大规模集成。
附图说明
[0021]
图1为本发明制备的离子凝胶基有机电化学晶体管的结构示意图；其中1-基底层，2-源极，3-漏极，4-栅极，5-沟道层，6-离子凝胶基介电层；图2为本发明实施例1-1～实施例1-9得到的离子凝胶的力学性能图；图3为本发明实施例1-1、实施例1-2、实施例1-5所得离子凝胶的dsc曲线；图4为本发明离子凝胶介电层和沟道半导体的电化学光谱测试；图5为本发明制备的离子凝胶基有机电化学晶体管的转移特性曲线与跨导曲线；图6为本发明制备的离子凝胶基有机电化学晶体管的输出曲线；图7为本发明制备的离子凝胶基有机电化学晶体管在不同曲率半径曲面上的柔性测试结果。
具体实施方式
[0022]
以下实施例仅适用于对本发明进行进一步阐述。应该说明的是，本发明所使用的所有技术以及科学术语除另有说明外具有与本发明所属技术领域相同的含义。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，均采用本技术领域常规技术，或按照生产厂商所建议的条件；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0023]
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
[0024]
实施例1：离子凝胶各原料的配比筛选实施例1-1在pet基底上全印刷制备离子凝胶基有机电化学晶体管的方法，包括以下步骤：（1）将5 g银纳米颗粒油墨（生产厂家：中国竞择电子技术有限公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将银纳米颗粒油墨印刷在120℃预热过的pet基底上，然后将pet基底在热台或烘箱中于120℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化电极层的pet基底；（2）将2 g的pedot:pss油墨（生产厂家：德国贺利氏公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将pedot:pss油墨印刷在130℃预热过的上述含图案化电极层的pet基底上，后将pet基底在热台或烘箱中于130℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化沟道和电极层的pet基底；（3）将[emim][es]、aa、aam、mbaa、i2959以一定质量比为4：1：1.5：0.05：0.01混合，再在水浴中超声混合得到离子凝胶前驱体；（4）将5 g离子凝胶前驱体倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将离子凝胶前驱体印刷在上述含图案化沟道层和电极层的pet基底上，然后将pet基底在365 nm
波长、400 mw功率的紫外光下照射30 s，使前驱体溶液完全交联成型，得到离子凝胶基有机电化学晶体管。
[0025]
所述离子凝胶基有机电化学晶体管的结构示意图如图1所示。
[0026]
在半导体测试仪上测试转移曲线、跨导曲线及输出曲线。每次可印刷16个oect，成品率为100%。
[0027]
实施例1-2～实施例1-9的内容与实施例1-1基本相同，其不同之处在于：步骤（3）中[emim][es]、aa、aam、mbaa、i2959的质量比不同，实施例1-2～实施例1-9中[emim][es]、aa、aam、mbaa、i2959的质量比如表1所示。
[0028]
离子凝胶性能测试：1. 力学性能为了比较离子凝胶各原料的质量比对所得离子凝胶性能的影响，本发明分别对实施例1-1～实施例1-9得到的离子凝胶进行拉伸测试，测试结果如图2和表1所示。
[0029]
由表1和图2a可知，在其他原料质量比不变的情况下，随着离子液体[emim][es]用量的增加，所得离子凝胶的断裂伸长率在4：1处达到最大值，这是因为离子液体过多会造成凝胶韧性变差、离子液体过少会导致离子凝胶变脆。因此，在其他原料质量比不变的情况下，本发明中[emim][es]:aa的质量比可控制在3:1～5:1，优选4:1。
[0030]
由表1和图2b可知，在其他原料质量比不变的情况下，随着aam用量的增加，所得离子凝胶的断裂伸长率呈现先升高后降低的趋势，在aa:aam质量比为1：1.5处达到最大值，这是因为丙烯酰胺分子间存在氢键，若丙烯酰胺用量过多会导致离子凝胶变脆进而拉伸应力变大，当丙烯酰胺用量过少时，氢键不足导致离子凝胶的韧性变差。因此，在其他原料质量比不变的情况下，本发明中aa:aam的质量比可控制在1:1～2，优选1:1.5。
[0031]
2. dsc测试本发明对实施例1-1、实施例1-2、实施例1-5所得离子凝胶进行了dsc测试，结果如图3所示，图3证明本发明制备的离子凝胶可在-50℃～150℃范围内保持稳定。
[0032]
3. 电化学测试为了证明本发明实施例得到的离子凝胶介电层中的离子可以对沟道进行电化学
掺杂，本发明对其进行了电化学光谱测试，结果如图4所示。图4结果表明本发明的离子凝胶介电层中的离子可以有效地掺杂沟道半导体。
[0033]
实施例2在pu基底上全印刷制备离子凝胶基有机电化学晶体管的方法，包括以下步骤：（1）pu基底的合成：将tpu颗粒和dmf以质量比为1：9混合，于60℃水浴加热2小时，得到混合溶液；再将混合溶液倒入模具中，在60℃烘箱中真空加热24小时蒸发溶剂，得到pu基底；（2）将5 g银纳米颗粒油墨（生产厂家：中国竞择电子技术有限公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将银纳米颗粒油墨印刷在120℃预热过的pu基底上，然后将pu基底在热台或烘箱中于120℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化电极层的pet基底；（2）将2 g的pedot:pss油墨（生产厂家：德国贺利氏公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将pedot:pss油墨印刷在130℃预热过的上述含图案化电极层的pu基底上，后将pu基底在热台或烘箱中于130℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化沟道和电极层的pu基底；（3）将[emim][es]、aa、aam、mbaa、i2959以一定质量比为4：1：1.5：0.05：0.01混合，再在水浴中超声混合得到离子凝胶前驱体；（4）将5 g离子凝胶前驱体倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将离子凝胶前驱体印刷在上述含图案化沟道层和电极层的pu基底上，然后将pu基底在365 nm波长、400 mw功率的紫外光下照射30 s，使前驱体溶液完全交联成型，得到离子凝胶基有机电化学晶体管。
[0034]
在半导体测试仪上测试所得离子凝胶基有机电化学晶体管的转移曲线、跨导曲线及输出曲线时，每次可印刷16个oect，成品率为100%。
[0035]
实施例3在pet基底上全印刷制备离子凝胶基有机电化学晶体管的方法，包括以下步骤：（1）将5 g银纳米颗粒油墨（生产厂家：中国竞择电子技术有限公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以400 mm/s印刷速度将银纳米颗粒油墨印刷在120℃预热过的pet基底上，然后将pet基底在热台或烘箱中于120℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化电极层的pet基底；（2）将2 g的pedot:pss油墨（生产厂家：德国贺利氏公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以400 mm/s印刷速度将pedot:pss油墨印刷在130℃预热过的上述含图案化电极层的pet基底上，后将pet基底在热台或烘箱中于130℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化沟道和电极层的pet基底；（3）将[emim][es]、aa、aam、mbaa、i2959以一定质量比为4：1：1.5：0.05：0.01混合，再在水浴中超声混合得到离子凝胶前驱体；（4）将5 g离子凝胶前驱体倒在聚酯材质的丝网网版上，以400 mm/s印刷速度将离子凝胶前驱体印刷在上述含图案化沟道层和电极层的pet基底上，然后将pet基底在365 nm波长、400 mw功率的紫外光下照射30 s，使前驱体溶液完全交联成型，得到离子凝胶基有机电化学晶体管。
[0036]
在半导体测试仪上测试所得离子凝胶基有机电化学晶体管的转移曲线、跨导曲线及输出曲线时，每次可印刷16个oect，成品率为100%。
[0037]
实施例4在pet基底上全印刷制备离子凝胶基有机电化学晶体管的方法，包括以下步骤：（1）将5 g银纳米颗粒油墨（生产厂家：中国竞择电子技术有限公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将银纳米颗粒油墨印刷在120℃预热过的pet基底上，然后将pet基底在热台或烘箱中于130℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化电极层的pet基底；（2）将2 g的pedot:pss油墨（生产厂家：德国贺利氏公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将pedot:pss油墨印刷在130℃预热过的上述含图案化电极层的pet基底上，后将pet基底在热台或烘箱中于140℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化沟道和电极层的pet基底；（3）将[emim][es]、aa、aam、mbaa、i2959以一定质量比为4：1：1.5：0.05：0.01混合，再在水浴中超声混合得到离子凝胶前驱体；（4）将5 g离子凝胶前驱体倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将离子凝胶前驱体印刷在上述含图案化沟道层和电极层的pet基底上，然后将pet基底在365 nm波长、400 mw功率的紫外光下照射30 s，使前驱体溶液完全交联成型，得到离子凝胶基有机电化学晶体管。
[0038]
在半导体测试仪上测试所得离子凝胶基有机电化学晶体管的转移曲线、跨导曲线及输出曲线时，每次可印刷16个oect，成品率为100%。
[0039]
实施例5在pet基底上全印刷制备离子凝胶基有机电化学晶体管的方法，包括以下步骤：（1）将5 g银纳米颗粒油墨（生产厂家：中国竞择电子技术有限公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将银纳米颗粒油墨印刷在120℃预热过的pet基底上，然后将pet基底在热台或烘箱中于130℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化电极层的pet基底；（2）将4 g的pedot:pss油墨（生产厂家：德国贺利氏公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将pedot:pss油墨印刷在130℃预热过的上述含图案化电极层的pet基底上，后将pet基底在热台或烘箱中于130℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化沟道和电极层的pet基底；（3）将[emim][es]、aa、aam、mbaa、i2959以一定质量比为4：1：1.5：0.05：0.01混合，再在水浴中超声混合得到离子凝胶前驱体；（4）将5 g离子凝胶前驱体倒在聚酯材质的丝网网版上，以400 mm/s印刷速度将离子凝胶前驱体印刷在上述含图案化沟道层和电极层的pet基底上，然后将pet基底在365 nm波长、400 mw功率的紫外光下照射30 s，使前驱体溶液完全交联成型，得到离子凝胶基有机电化学晶体管。
[0040]
在半导体测试仪上测试所得离子凝胶基有机电化学晶体管的转移曲线、跨导曲线及输出曲线时，每次可印刷16个oect，成品率为100%。
[0041]
对比例1
在pet基底上全印刷制备离子凝胶基有机电化学晶体管的方法，包括以下步骤：（1）将5 g银纳米颗粒油墨（生产厂家：中国竞择电子技术有限公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将银纳米颗粒油墨印刷在120℃预热过的pet基底上，然后将pet基底在热台或烘箱中于130℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化电极层的pet基底；（2）将2 g的pedot:pss油墨（生产厂家：德国贺利氏公司）倒在聚酯材质的丝网网版上，以600 mm/s印刷速度将pedot:pss油墨印刷在130℃预热过的上述含图案化电极层的pet基底上，后将pet基底在热台或烘箱中于130℃退火20 min，使残余溶剂完全蒸发，得到含图案化沟道和电极层的pet基底；（3）将离子液体滴涂在沟道层和栅极上，使沟道层和栅极桥接，得到离子液体介电层有机电化学晶体管。
[0042]
在半导体测试仪上测试其转移曲线与跨导曲线。每次可印刷16个oect，只有10个oect有性能，成品率为62.5%。
[0043]
本发明在实际制备对比例1所述的离子液体介电层有机电化学晶体管时，由于离子液体为液态，需要封装固定以避免其与源漏极接触。因此，相较于对比例1，本发明实施例1～5制备的离子凝胶基有机电化学晶体管制作步骤更简化、制作要求更低、成品率更高。
[0044]
本发明制备的离子凝胶基有机电化学晶体管的性能测试1. 转移特性、跨导和输出特性将实施例1-1制备的oect固定在半导体测试仪的探针台上，探针分别连接源极、漏极和栅极。首先，将源极接地，漏极电压v
ds
设置为-0.6 v，栅极电压v
gs
设置为从-0.3 v～2.2 v，开始测试实施例1-1制备的全印刷oect的转移曲线与跨导曲线，结果如图5所示。再将源极接地，漏极电压v
ds
设置从0 v至-0.8 v，栅极电压v
gs
设置为0 v至1.5 v，间隔为0.3 v，测试器件的输出曲线，结果如图6所示。
[0045]
从图5可知本发明制备的离子凝胶基有机电化学晶体管开关比为103，跨导在8 ms之上，图6表明本发明制备的离子凝胶基有机电化学晶体管具有良好的输出特性。
[0046]
2. 不同曲率表面上的电学性能将实施例1制备的离子凝胶基有机电化学晶体管粘附在曲率半径为18 mm、10 mm和8 mm的曲面上，进行转移特性电学测试，结果如图7所示。
[0047]
从图7中可以看出弯曲对本发明制备的离子凝胶基有机电化学晶体管的电学特性影响很小，因此本发明制备的离子凝胶基有机电化学晶体管可以满足多种场景的柔性电子器件应用。
[0048]
综上所述，本发明实现了离子基凝胶有机电化学晶体管的全印刷制备，解决了现有技术中液态电解质带来的不便储存与应用问题。且本发明提供的制备方法具有价格低廉、绿色环保、工艺简便等优点，制备的离子凝胶基有机电化学晶体管具有优异的柔性与良好的电化学特性，适合于柔性电子产品的大规模集成。
[0049]
上述实施例为本发明的具体实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它任何不超出本发明设计思路组合、改变、修饰、替代、简化，均落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种离子凝胶基有机电化学晶体管，其特征在于，从下到上依次包括基底层，电极层，沟道层和离子凝胶介电层；所述电极层包括源极、漏极和栅极，源极、漏极和栅极均设置在基底层的上方，源极、漏极、栅极之间均设有间隙；所述沟道层设置于源极和漏极上方，并通过源极和漏极之间的间隙与基底层接触；所述离子凝胶介电层设置在沟道层的上方，离子凝胶介电层的一端与沟道层接触，另一端与栅极接触；所述离子凝胶介电层的材质为离子凝胶，所述离子凝胶由1-甲基-3-乙基咪唑乙基硫酸盐、丙烯酸和丙烯酰胺通过交联反应制成。2.根据权利要求1所述的离子凝胶基有机电化学晶体管，其特征在于，所述1-甲基-3-乙基咪唑乙基硫酸盐、丙烯酸和丙烯酰的质量比为3～5：1：1～2。3.根据权利要求1或2所述的离子凝胶基有机电化学晶体管，其特征在于，所述离子凝胶的制备方法为：将1-甲基-3-乙基咪唑乙基硫酸盐、丙烯酸和丙烯酰混合，然后加入交联剂和光引发剂，混合均匀后得到离子凝胶前驱体；离子凝胶前驱体经光交联得到所述离子凝胶。4.根据权利要求1所述的离子凝胶基有机电化学晶体管，其特征在于，所述电极层是将银纳米颗粒油墨印刷在基底层上，然后进行退火处理制备得到；所述沟道层是将pedot:pss油墨印刷在源极、漏极上以及源极、漏极之间的基底层上，然后进行退火处理制备得到。5.根据权利要求1所述的离子凝胶基有机电化学晶体管，其特征在于，所述基底层为pet或pu。6.权利要求1～5任一所述的离子凝胶基有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）预热基底，将银纳米颗粒油墨印刷基底上方的源极、漏极和栅极位置，进行退火处理后得到含电极层的基底；（2）预热含电极层的基底，将pedot:pss油墨印刷在源极和漏极上以及源极、漏极之间的基底上形成沟道层，进行退火处理后得到含沟道层和电极层的基底；（3）将1-甲基-3-乙基咪唑乙基硫酸盐、丙烯酸和丙烯酰混合，再加入交联剂和光引发剂，混匀后得到离子凝胶前驱体；（4）将所述离子凝胶前驱体印刷在沟道层和栅极上以及沟道层和栅极之间的基底上形成离子凝胶介电层，然后进行光交联，得到所述离子凝胶基有机电化学晶体管。7. 根据权利要求6所述的离子凝胶基有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中所述预热的温度均为120～140℃，所述印刷的速度均为400～600 mm/s，所述退火的温度均为120～140℃、退火的时间均为20～30 min。8. 根据权利要求7所述的离子凝胶基有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述光交联的波长为365 nm，功率为400 mw，时间为30 s。9.根据权利要求7所述的离子凝胶基有机电化学晶体管的制备方法，其特征在于，步骤（1）～（3）中所述印刷为丝网印刷。10.权利要求1～5任一所述的离子凝胶基有机电化学晶体管在柔性电子中的应用。

技术总结
本发明属于有机电化学晶体管领域，具体公开了一种离子凝胶基有机电化学晶体管及其制备方法与应用。所述离子凝胶基有机电化学晶体管从下到上依次包括基底层，电极层，沟道层和离子凝胶介电层；所述电极层包括源极、漏极和栅极；所述沟道层设置于源极和漏极上方并与基底层接触；所述离子凝胶介电层与沟道层和栅极接触；所述离子凝胶介电层的材质为离子凝胶，由[EMIm][ES]、AA和AAm通过交联反应制成，所述[EMIm][ES]、AA和AAm的质量比为3～5：1：1～2。本发明实现了全印刷离子凝胶基有机电化学晶体管，克服了传统制备方法中水系电解质长期稳定性差，需要绝缘层来固定的问题，同时还具有原料价格低廉、绿色环保、制备工艺简单的优点，适合于柔性电子的大规模集成。适合于柔性电子的大规模集成。适合于柔性电子的大规模集成。


技术研发人员：贾晗钰 郭松涛 赵德臻 刘旭影 杨会歌 孙晴晴 张帆 毛宁 胡星宇
受保护的技术使用者：洛阳市大资塑业有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/8/14