近期，安徽大学材料科学与工程学院何刚教授团队在低维纳米纤维基场效应器件研究领域取得了重要进展，相关研究成果以“Electrospun Highly Aligned IGZO Nanofiber Arrays with Low-Thermal-Budget for Challenging Transistor and Integrated Electronics”和Electrospinning-Driven Binary Oxide Nanofiber Networks with Tunable Amorphous Microstructure for Booming Transistors and Circuits Operation为题发表在材料学科顶级期刊《Advanced Functional Materials》和《Advanced Electronic Materials》。安徽大学材料科学与工程学院2023级博士研究生何波为两篇文章的第一作者，何刚教授为两篇论文的通讯作者，安徽大学为第一通讯单位。

        一维纳米材料作为自下而上组装功能型多模组电子器件中定义明确的纳米级构件，已经引起了持续的关注。与传统的二维薄膜材料相比，一维纳米纤维（NFs）（或纳米线）结构具有独特的电荷传输特性、大比表面积、高机械柔性和强载流子约束等特点，可应用于光电、传感器、柔性显示器、可穿戴电子设备等领域。特别是，由高度取向排列的纳米纤维阵列组装而成的器件在均匀性和稳定性方面都有本质的提高，使其成为集成电路中二维薄膜器件的潜在替代者。静电纺丝(ES)是一种低成本、实用、可控且稳定的NFs及其阵列制备技术，然而，目前绝大多数已经报道的ES基MOS FET仍然依赖于高于500℃的高温处理工艺，严重限制了器件向柔性集成的拓展。

图. a-IGZO NFs器件的性能和多功能应用展示

       何刚团队在近日提出了一种兼具低热预算和纤维阵列的MO NFs的制备方法, 并成功集成了基于高度取向的IGZO（a-IGZO）NFs 的FET器件。得益于NFs的高取向阵列排布，所获器件的电学性能表现相当可观，包括5.63cm2 V-1 s-1的迁移率和高于107的开/关电流比值等。将a-IGZO与ALD制备的高品质HfAlOx 薄膜栅介质集成，器件源极/漏极电压（VDS）可大幅降低10倍，同时迁移率提高约3倍，达到15.9 cm2 V-1 s-1，FET综合特性甚至优于多数高温工艺条件下集成的器件。另外，何刚团队还演示了器件在逻辑电路、传感器和柔性显示端等领域的多功能应用。结果表明：低温与平行阵列相结合的策略，为构建未来的低功耗、多模组、高性能柔性低维电子器件提供了一条可行且可靠的实验途径。