可拉伸电子作为柔性电子学未来发展的趋势,在生物医学领域、公共卫生事业、娱乐、教育和制造业等领域拥有广阔的应用前景和商业价值。可拉伸电子的发展自然离不开各式各样的传感器,其中,光电传感器因具有无创、反应快和易于调整等优点,非常适合应用在人体体表进行生理信号检测。然而,传统的光电传感器大多存在质地坚硬、贴敷性差以及环境适应性较差等问题,无法满足多形变应用场景的要求。本论文以有机光敏晶体管为光电传感器的基本结构,深入研究实现其介电层、衬底、电极以及有机半导体层可拉伸性的方法,研制出可拉伸近红外光敏晶体管传感器芯片,该芯片在20%拉伸范围内显示出较高的光电探测灵敏度及良好的工作稳定性。论文的主要工作内容如下:1.本论文研究了双氟磺酰亚胺锂盐掺杂对有机光敏晶体管介电层性能的影响。我们通过聚合物交联剂、离子液体及双氟磺酰亚胺锂盐共混制备出含锂盐的离子凝胶型介电层,利用电学、力学表征手段,比较研究了掺杂锂盐对其电容及拉伸的影响。结果表明,含锂盐的离子凝胶单位面积电容值在100 Hz频率下达到2.6μF?cm-2,相比于未掺杂情况,其电容值增幅超过100%,在50%拉伸条件下电容变化率低至1%。由含锂盐的离子凝胶作为栅介电层构建了近红外光敏晶体管,栅介电层在100%拉伸范围内,器件的光电探测灵敏度维持在10~4左右。2.本论文系统研究了近红外光敏晶体管中衬底、电极以及有机半导体层可拉伸性的实现方法。采用绝缘热塑性弹性体SEBS材料并通过溶液法制备出高拉伸性的绝缘衬底薄膜,设计并制备了基于蛇形结构的可拉伸近红外光敏晶体管的源极、漏极和栅极,提出利用纳米局域效应,在光敏晶体管的有机半导体有源层中掺杂一定比例的绝缘弹性体材料使有源层的拉伸性得到改善,在此基础上,成功研制出可拉伸近红外光敏晶体管传感器芯片。该芯片在未拉伸条件下,晶体管的电荷迁移率达到0.12 cm~2?V-1?s-1,显示出良好的晶体管响应特征。芯片的光电探测灵敏度达到200,且在20%拉伸条件下,灵敏度依然维持在100左右。3.本论文开发了可穿戴无创脉搏信号实时动态检测系统,并采用自行研制的柔性近红外光敏晶体管成功检测到包含有主波和重搏波的脉搏信号,为后续进一步实现以可拉伸近红外光敏晶体管传感器芯片为核心的生理信号检测系统奠定了基础。