本發(fā)明涉及柔性電子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管及其制備方法。

背景技術(shù)：

在過去的幾年中，柔性透明電子器件由于其便攜、抗疲勞、質(zhì)量輕且不易損壞的特點(diǎn)，受到了越來越多的關(guān)注，在可穿戴電子、智能皮膚、可彎曲顯示屏和人機(jī)交互界面等具有很大的應(yīng)用前景。

作為柔性透明電子學(xué)器件的重要組成部分，有機(jī)薄膜晶體管不但與柔性透明基底具有優(yōu)異的兼容性，制備成本低，而且可大面積生產(chǎn)，可適用于工業(yè)化生產(chǎn)且可用于有機(jī)柔性顯示、內(nèi)存組件、移位寄存器和智能傳感器等。因此吸引了國內(nèi)外各大公司和科研機(jī)構(gòu)的資源投入對其進(jìn)行深入研究。在我們?nèi)粘Ｉ钪?，電子器件無處不在，已經(jīng)成為人們生活中不可分割的一部分。長久以來，電子器件的調(diào)控主要是通過調(diào)控電路中的電容或者電阻。這種被動式的調(diào)控方式缺乏人機(jī)交互體驗(yàn)且不利于實(shí)現(xiàn)在柔性彎曲界面的調(diào)控。

近年來，王中林教授研究組發(fā)明了摩擦發(fā)電機(jī)，其原理基于摩擦生電和靜電感應(yīng)現(xiàn)象，將兩種鍍有金屬電極的高分子聚合物薄膜貼合在一起組成器件，在外力作用下器件產(chǎn)生機(jī)械形變，導(dǎo)致兩層聚合物膜之間發(fā)生相互摩擦，兩種聚合物具有不同的得失電子能力，從而產(chǎn)生電荷分離并形成電勢差，兩個金屬極板通過靜電感應(yīng)在表面生成感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷在摩擦電電勢的驅(qū)動下流經(jīng)外電路即可形成電流。摩擦發(fā)電機(jī)不僅可以用于各種自驅(qū)動系統(tǒng)，而且可以用于摩擦電控制器件。2014年，利用摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的靜電勢作為門電壓來調(diào)控半導(dǎo)體中載流子輸運(yùn)特性的摩擦電子學(xué)首次被提出。

到目前為止，摩擦電子學(xué)已經(jīng)在邏輯電路、有機(jī)LED、有機(jī)存儲、智能觸碰開關(guān)和光電晶體管中得到應(yīng)用。由于摩擦電子學(xué)器件的優(yōu)異性能，其在柔性電子學(xué)和人機(jī)交互中潛在應(yīng)用價值逐漸被大家所關(guān)注，成為目前電子學(xué)研究的熱點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管及其制備方法，以提供一種具有柔性性能和透明性能的電子學(xué)器件。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管包括：柔性襯底10、薄膜晶體管20和摩擦發(fā)電機(jī)30。其中，薄膜晶體管20形成于柔性襯底10的第一表面。摩擦發(fā)電機(jī)30包括：并排的第一電極31和第二電極32，形成于柔性襯底的第二表面，兩者相互絕緣；可移動摩擦部33，與第一電極31和第二電極32相對設(shè)置，其在外力作用下可在第一電極31和第二電極32之間滑動，從而在兩者之間形成電勢差，通過該電勢差實(shí)現(xiàn)對薄膜晶體管的開關(guān)控制。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種制備方法。該制備方法用于制備上述的柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管，包括：步驟A，在柔性襯底10的第二表面形成摩擦發(fā)電機(jī)的并排的第一電極31和第二電極32；步驟B，在柔性襯底10的第一表面形成薄膜晶體管；步驟C，令摩擦發(fā)電機(jī)的第一電極31連接至有機(jī)薄膜晶體管的源極23或漏極25，第二電極32連接至有機(jī)薄膜晶體管的柵極21；以及步驟D，制備摩擦發(fā)電機(jī)的可移動摩擦部，令其在外力作用下可在第一電極31和第二電極32之間滑動，從而在兩者之間形成電勢差，通過該電勢差實(shí)現(xiàn)對薄膜晶體管的開關(guān)控制。

(三)有益效果

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管及其制備方法至少具有以下有益效果其中之一：

(1)提供了一種新穎的柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管，可以利用滑動式摩擦納米發(fā)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)主動式和連續(xù)性地調(diào)控；

(2)具有良好的柔性性能，在彎曲狀態(tài)下可以穩(wěn)定工作，在可穿戴電子設(shè)備、智能皮膚、可彎曲顯示屏和人機(jī)交互界面等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景；

(3)具有較高的透明度，這在某些特定領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值；

(4)具有制備工藝簡單，成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的立體圖；

圖1B為圖1A所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的剖面示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管制備方法的流程圖；

圖3為圖1A和圖1B所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的工作原理圖；

圖4為圖1A和圖1B所示摩擦層滑動距離與柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管源漏電流之間的關(guān)系；

圖5為圖1A和圖1B所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管在某一特定彎曲半徑下的輸出特性；

圖6為圖1A和圖1B所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的光透過性能曲線；

圖7為圖1A和圖1B所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管主動式調(diào)控電子器件的電路圖；

圖8為圖1A和圖1B所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管主動式調(diào)控電子器件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

【主要元件】

10-柔性襯底；

20-薄膜晶體管；

21-柵極； 22-柵絕緣層； 23-半導(dǎo)體層；

24-源極； 25-漏極；

30-摩擦發(fā)電機(jī)；

31-第一電極； 32-第二電極； 33-可移動摩擦部；

33a-柔性基底； 33b-摩擦層。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種基于摩擦發(fā)電機(jī)和有機(jī)薄膜晶體管的柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管，其可以用于主動式調(diào)控電子器件。該柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的特點(diǎn)為：(一)柔性可彎曲，即具有一定的柔軟度，可以貼合在肢體或皮膚上；(二)透明，其主要體現(xiàn)在透光性上，即對于400nm～800nm的光，光透過率大于50％。為了實(shí)現(xiàn)上述兩個特點(diǎn)，關(guān)鍵因素在于各部分材料的選擇以及薄膜厚度的控制，這將在下文中進(jìn)行詳細(xì)說明。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

在本發(fā)明的第一個示例性實(shí)施例中，提供了一種柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管。圖1A為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的立體圖。圖1B為圖1A所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的剖面示意圖。

請參照圖1A和圖1B，本實(shí)施例柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管包括：柔性襯底10、薄膜晶體管20和摩擦發(fā)電機(jī)30。其中，薄膜晶體管20形成于柔性襯底10的上表面。摩擦發(fā)電機(jī)30包括：第一電極31和第二電極32，并排形成于所述柔性襯底下表面，兩者相互絕緣；可移動摩擦部33，與所述第一電極31和第二電極32相對設(shè)置，其在外力作用下可在所述第一電極31和第二電極32之間滑動，從而在兩者之間形成電勢差，通過該電勢差實(shí)現(xiàn)對所述薄膜晶體管的開關(guān)控制。其中，柔性襯底10及形成于其上的薄膜晶體管20、第一電極31和第二電極32構(gòu)成一透明且柔性可彎曲的整體，并且，可移動摩擦部33也是透明且柔性可彎曲的。

以下分別對本實(shí)施例柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的各個組成部分進(jìn)行詳細(xì)描述。

本實(shí)施例中，柔性襯底10采用PET(Polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二醇酯)膜，厚度50μm，但本發(fā)明并不以此為限。該柔性襯底還可以采用其他材料，例如：PI(Polyimide，聚酰亞胺)、PES(聚醚砜樹脂)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、Parylene(聚對二甲苯)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)等，其厚度應(yīng)當(dāng)介于10μm～500μm之間。

請參照圖1A和圖1B，在柔性襯底10上沉積ITO薄膜作為有機(jī)薄膜晶體管的柵極21，在ITO薄膜上采用濺射方法沉積五氧化二鉭薄膜作為有機(jī)薄膜晶體管的柵絕緣層22。在五氧化二鉭薄膜上采用熱蒸發(fā)的方法沉積P型并五苯薄膜作為有機(jī)薄膜晶體管的半導(dǎo)體層23。采用熱蒸發(fā)的方法沉積在柵絕緣層的表面，半導(dǎo)體層兩側(cè)沿y方向分別沉積獨(dú)立的兩金屬電極，與半導(dǎo)體層形成歐姆接觸，作為有機(jī)薄膜晶體管的源極24和漏極25，兩者之間的半導(dǎo)體層形成寬度為60μm的溝道。

本實(shí)施例中，柵極21為300nm的ITO薄膜。除此之外，柵極21還可以采用PEDOT：PSS、AZO(鋁摻雜氧化鋅)、石墨烯、碳納米管、GZO(氧化銀鎵)、NiO_X等非金屬透明導(dǎo)電材料制備?？紤]到器件的柔性和透明性，對于這些材料制備的柵極，其厚度介于50nm～1000nm之間。此外，還可以采用Au、Ag、Cu、Al等金屬材料制備柵極。同樣，考慮到器件的柔性和透明性，對于這些金屬材料制備的柵極而言，其厚度一般不超過50nm。

本實(shí)施例中，柵絕緣層22為500nm的Ta₂O₅薄膜。除此之外，柵絕緣層還可以采用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PVA(聚乙烯醇)、PI(聚酰亞胺)、SiO₂、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂等材料制備?？紤]到器件的柔性和透明性，柵絕緣層的厚度介于50nm～2000nm之間。

本實(shí)施例中，半導(dǎo)體層23為45nm的P型并五苯薄膜。除此之外，半導(dǎo)體層還可以采用ZnO、聚噻吩、富勒烯、PTAA(聚三芳胺)、P3HT(聚3-已基噻吩)、PDTT(聚二噻葸并噻吩)、MoS₂、石墨烯等材料制備。考慮到器件的柔性和透明性，半導(dǎo)體層的厚度介于20nm～1000nm之間。

本實(shí)施例中，有機(jī)薄膜晶體管的源極24和漏極25為20nm的金薄膜。除此之外，源極和漏極還可以采用ITO、PEDOT：PSS、AZO、石墨烯、碳納米管、GZO、NiO_X等非金屬透明導(dǎo)電材料制備?？紤]到器件的柔性和透明性，對于這些材料制備的源極和漏極，其厚度介于50nm～500nm之間。此外，還可以采用金、銀、銅、鋁等金屬材料制備源極和漏極，同樣，考慮到器件的柔性和透明性，其厚度一般不超過50nm。

請繼續(xù)參照圖1A和圖1B，在柔性襯底的下表面，形成有并排的第一電極31和第二電極32。該第一電極和第二電極在x方向上相對設(shè)置，兩者在x方向的間距小于1mm。其中，該第一電極和第二電極是300nm的ITO薄膜經(jīng)由濕法刻蝕方法得到。該x方向?yàn)榕c柔性襯底的厚度方向，即y方向，相垂直的方向。

除此之外，第一電極和第二電極還可以采用PEDOT：PSS、AZO、石墨烯、碳納米管、GZO、NiO_X等材料制備?？紤]到器件的柔性和透明性，對于這些材料制備的第一電極和第二電極，其厚度介于100nm～1000nm之間。此外，還可以采用金、銀、銅、鋁等金屬材料制備該第一電極和第二電極，同樣，考慮到器件的柔性和透明性，其厚度一般不超過50nm。

可見，在薄膜晶體管中，柵極(21)、柵絕緣層(22)、半導(dǎo)體層(23)、源極(24)和漏極(25)均為二維薄膜材料，其厚度均不超過2000nm，并且，第一電極和第二電極也足夠薄，在這種情況下，柔性襯底(10)及形成于其上的薄膜晶體管(20)、第一電極(31)和第二電極(32)構(gòu)成一透明且柔性可彎曲的整體。

可移動摩擦部33包括：柔性基底33a及形成于其上的摩擦層33b。該可移動摩擦部33可在外力的作用下沿x方向滑動，第一電極31和第二電極32在與摩擦層33b摩擦的過程中產(chǎn)生電勢差。由于第一電極31和第二電極32分別連接至有機(jī)薄膜晶體管的源極23和柵極21，從而實(shí)現(xiàn)對薄膜晶體管的開關(guān)控制。

本實(shí)施例中，柔性基底33a為PET薄膜，厚度50μm，與柔性襯底10的材料和厚度相同。同樣，本發(fā)明并不以此為限，該柔性基底33a還可以采用其他材料，例如：PI(Polyimide，聚酰亞胺)、PES(聚醚砜樹脂)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、Parylene(聚對二甲苯)、PDMS(聚二甲基硅氧烷)等，其厚度應(yīng)當(dāng)介于10μm～500μm之間。

本實(shí)施例中，摩擦層33b為20μm的FEP層，該FEP通過粘貼的方式固定于柔性基底33a上。除此之外，摩擦層33b還可以采用Kapton，PTFE、PET等有機(jī)聚合物材料制備，其厚度應(yīng)當(dāng)介于50nm～1000μm之間。需要說明的是，只要是與第一電極和第二電極的材料不同的材料，由于摩擦電極序的原因，均可以用于制備摩擦層。采用有機(jī)聚合物材料的原因是由于其與ITO材料在摩擦電極序上的距離較遠(yuǎn)，摩擦性能較好。關(guān)于摩擦發(fā)電機(jī)及摩擦電極序的相關(guān)內(nèi)容，可以參照申請人在以往專利中的陳述，此處不再贅述。

可見，由柔性基底和粘附于其上的厚度小于1000μm的有機(jī)聚合物薄膜構(gòu)成透明且柔性可彎曲的可移動摩擦部。

此外，在摩擦層33b、第一電極，和/或第二電極相對的摩擦面上，還具有納米結(jié)構(gòu)來增加摩擦面積，進(jìn)而提高調(diào)控電壓。該納米結(jié)構(gòu)可以是形成或固定至摩擦面上的納米線、納米棒、納米錐等。

以下介紹本發(fā)明柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的制備方法。請參照請1A、圖1B和圖2，本發(fā)明柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的制備方法包括：

步驟A：在柔性襯底10的下表面形成摩擦發(fā)電機(jī)的并排的第一電極31和第二電極32；

具體地，首先在柔性襯底10的下表面形成ITO薄膜，采用濕法刻蝕得到在x方向相對設(shè)置的第一電極31和第二電極32；

步驟B：在柔性襯底10的上表面形成薄膜晶體管；

具體地，該步驟B進(jìn)一步包括：

首先，在柔性襯底的正面沉積ITO薄膜，形成薄膜晶體管的柵極21；

其次，在柵極21上采用濺射的方法沉積Ta₂O₅薄膜，形成薄膜晶體管的柵絕緣層22；

在次，在柵絕緣層22上采用熱蒸發(fā)的方法沉積P型并五苯薄膜，并對其進(jìn)行刻蝕，形成有機(jī)薄膜晶體管的半導(dǎo)體層23；

最后，采用熱蒸發(fā)的方法在柵絕緣層的表面，半導(dǎo)體層兩側(cè)沿y方向分別沉積獨(dú)立的兩金屬電極，與半導(dǎo)體層形成歐姆接觸，作為有機(jī)薄膜晶體管的源極24和漏極25。

需要說明的是，上述步驟A和步驟B的順序可以互換，或者是交叉進(jìn)行，例如，首先沉積薄膜晶體管的柵極，而后沉積摩擦發(fā)電機(jī)的第一電極和第二電極，再后制作薄膜晶體管除柵極之外的其他部分，同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

步驟C：令摩擦發(fā)電機(jī)的第一電極31和第二電極32分別連接至所述有機(jī)薄膜晶體管的源極23和柵極21；

本步驟中，可以采用導(dǎo)線進(jìn)行連接，也可以采用通過柔性襯底的過孔進(jìn)行連接，均可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。并且，該步驟C也可以與步驟B同時進(jìn)行。

步驟D：制備摩擦發(fā)電機(jī)的可移動摩擦部，令其在外力作用下可在所述第一電極31和第二電極32之間滑動，從而在兩者之間形成電勢差。

其中，制備摩擦發(fā)電機(jī)的可移動摩擦部的步驟進(jìn)一步可以包括：在PET薄膜上粘貼FEP層作為摩擦層，兩者共同構(gòu)成可移動摩擦部。

至此，圖1A和圖1B所示的柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管制備完畢。

以下介紹本發(fā)明柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的工作原理以及測試結(jié)果。

圖3為柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的工作原理圖。在初始狀態(tài)下，摩擦層33b與第一電極31緊密接觸摩擦，由于不同的電子束縛能力，摩擦層33b的表面帶負(fù)電，第一電極31帶等量正電，此時上下摩擦表面的正負(fù)電荷處于平衡狀態(tài)，因此柵電壓為0，導(dǎo)電溝道寬度不受影響。在外力的作用下，摩擦層33b向第二電極32方向滑動。在摩擦層33b上負(fù)電荷的誘導(dǎo)下，第二電極32上的電子向柵極21流動。由于缺少負(fù)電荷的束縛，第一電極31上的正電荷向源極23流動。因此，一個正的電勢差作用于有機(jī)薄膜晶體管的柵極和源級，致使導(dǎo)電溝道寬度增加，源漏電流加大。當(dāng)摩擦層33b在外力作用下回到初始位置時，柵電壓變?yōu)?，導(dǎo)電溝道寬度恢復(fù)到初始狀態(tài)。

圖4為摩擦層滑動距離與柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管源漏電流之間的關(guān)系。圖4中(a)為柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的輸出特性曲線，在無外加?xùn)艍旱那闆r下，源漏電流隨著滑動距離的增加而增大，表現(xiàn)出近似外加傳統(tǒng)柵壓的晶體管特性。圖4中(b)為柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線，當(dāng)摩擦層33b從初始位置滑動到7mm，有機(jī)薄膜晶體管的源漏電流由2μA增大到22μA，且兩者之間具有很好的線性關(guān)系，這與原理分析相一致。

圖5為圖1A和圖1B所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管在特定彎曲半徑下的輸出特性。將柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管保持在某一彎曲狀態(tài)下，測試其電學(xué)性能。如圖5中(a)所示，器件處于壓縮彎曲狀態(tài)，彎曲半徑為20mm，源漏電壓為-8V時，隨著滑動距離的增加，源漏電流可以穩(wěn)定連續(xù)性的從2μA增大到22μA。如圖5中(b)所示，器件處于拉伸彎曲狀態(tài)，彎曲半徑為20mm，源漏電壓為-8V時，隨著滑動距離的增加，源漏電流可以穩(wěn)定連續(xù)性的從2μA增大到21μA。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管在大的彎曲弧度及不同彎曲狀態(tài)下都可以保持優(yōu)異的性能。

此外，對于圖1A和圖1B所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管，由于選擇和合適的材料，并且對材料的厚度進(jìn)行控制，因此器件在400-800nm的光譜范圍內(nèi)具有很高的透明性，透明度均大于50％，光透過率曲線如圖6所示。

圖7為圖1A和圖1B所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管主動式調(diào)控電子器件的電路圖。為了達(dá)到調(diào)控電子器件的目的，設(shè)計了如圖所示的電路集成系統(tǒng)，其主要由人機(jī)交互界面和電子器件兩部分組成。

人機(jī)交互界面部分由摩擦電子學(xué)晶體管和第一外部電源組成。其中，摩擦電子學(xué)晶體管的薄膜晶體管的漏極連接至第一外部電源的正極，第一外部電極的負(fù)極接地。在摩擦發(fā)電機(jī)中，通過外力作用產(chǎn)生調(diào)控電壓，可以調(diào)控薄膜晶體管的源漏電極之間電流的大小。其中，薄膜晶體管的源極作為人機(jī)交互界面部分的輸出端。

電子器件部分包括：放大電路、第二外部電源和電子器件組成。其中，放大電路由一個三極管和電阻組成，其中，穩(wěn)壓電阻連接于柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的輸出端與地之間，三極管的柵極連接至柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管的輸出端，源極連接至地。第二外部電源用于驅(qū)動電子器件，其負(fù)極連接至地。待調(diào)控的電子器件連接至三極管的漏極和第二外部電源的正極之間。

當(dāng)人機(jī)交互界面部分的電流在外部滑動作用下發(fā)生改變時，電阻兩端的電壓隨之發(fā)生變化，三極管柵極電壓隨之改變，改變電子器件部分電路中的電流大小，從而起到調(diào)節(jié)電子器件的作用。

圖8為圖1A和圖1B所示柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管主動式調(diào)控電子器件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖8中(a)為柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管主動式調(diào)控冷光片亮度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。滑動距離從1mm增加到7mm，冷光片的亮度從60cd/m²增加到310cd/m²左右。圖8中(b)為柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管主動式調(diào)控電磁鐵磁場強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如圖所示，隨著滑動距離從1mm增加到7mm，電磁鐵的磁場強(qiáng)度從0.1mT增加到4.8mT左右。圖8中(c)為柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管主動式調(diào)控蜂鳴器音量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。聲音強(qiáng)度隨著滑動距離線性的從109.5dB增加到115.0dB。圖8中(d)為柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管主動式調(diào)控壓電雙晶片微移動的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如圖8所示，隨著滑動距離從1mm增加到7mm，壓電雙晶片不斷的彎曲移動，移動距離從0.01mm到0.13mm。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用柔性透明摩擦電子學(xué)晶體作為人機(jī)交互界面，可以實(shí)現(xiàn)利用外部滑動主動式和連續(xù)性調(diào)控電子器件。

需要說明的是，在附圖或說明書正文中，未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，均為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式，并未進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，上述對各元件和方法的定義并不僅限于實(shí)施例中提到的各種具體結(jié)構(gòu)、形狀或方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對其進(jìn)行簡單地更改或替換。

還需要說明的是，本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但這些參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計約束內(nèi)近似于相應(yīng)值。實(shí)施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向，并非用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。此外，除非特別描述或必須依序發(fā)生的步驟，上述步驟的順序并無限制于以上所列，且可根據(jù)所需設(shè)計而變化或重新安排。并且上述實(shí)施例可基于設(shè)計及可靠度的考慮，彼此混合搭配使用或與其他實(shí)施例混合搭配使用，即不同實(shí)施例中的技術(shù)特征可以自由組合形成更多的實(shí)施例。

綜上所述，本發(fā)明基于滑動式摩擦發(fā)電機(jī)和有機(jī)薄膜晶體管，提供了一種柔性透明摩擦電子學(xué)晶體管，可以實(shí)現(xiàn)對常用電子器件的主動式調(diào)控。本發(fā)明不但提供了一種新的主動式可連續(xù)調(diào)控常用電子器件的方法，而且證明了摩擦電子學(xué)在柔性電子和人機(jī)交互領(lǐng)域方面應(yīng)用的可行性，在可穿戴電子和人機(jī)界面等方面應(yīng)用具有積極意義。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。