近年来,柔性压力传感器作为人工智能、物联网、机器人等领域的重要感知器件,受到研究人员的大量关注。相比于传统的刚性传感器,柔性传感器具有轻便、柔软可变形（包括可弯曲、压缩、拉伸或扭转）、人机交互性好等特点,被广泛应用于可穿戴设备、医疗康复设备及软体机器人等领域,是当下学术界和工业界的研究热点。为了解决现有部分柔性压力传感器输出信号微弱的问题,具有抗干扰和放大输出信号功能的柔性有机晶体管被应用于传感器中。然而,目前的基于有机晶体管结构的柔性压力传感器普遍使用有机场效应晶体管结构,具有工作电压高、功耗高以及输出信号仍较微弱等缺点,不利于柔性压力传感器的应用。相比于有机场效应晶体管,有机电化学晶体管具有工作电压低、功耗低、输出信号强等优点,但其栅极介质材料一般是电解质溶液,在受到外力时容易滴洒或泄漏,难以应用于柔性压力传感器。本文提出一种新型有机电化学晶体管,使用明胶甲基丙烯酰基水凝胶代替电解质溶液作为栅极介质,解决有机电化学晶体管的电解质溶液易滴洒的问题,并将其结构应用于柔性压力传感器。通过理论与试验研究表明,本文所制备的基于有机电化学晶体管结构的柔性压力传感器具有工作电压低、功耗低以及输出信号强等优点,并且其灵敏度、输出电流及功耗可通过栅极电压调控。本文的主要研究内容如下:（1）对有机电化学晶体管的输出电流与相关参数的关系进行理论分析。将离子电路与电子电路拆分,建立输出电流与栅极电容、漏极电压、栅极电压之间的关系,对调制效果与半导体材料的空穴密度、空穴迁移率之间的关系进行理论研究。制备有机电化学晶体管并对其输出特性和传输特性进行试验研究。研究离子电路等效电容对输出电流的影响和电解质溶液浓度对于调制效果的影响。结果表明,栅极电压增加使得输出电流降低,有机电化学晶体管在栅极电压为0.6 V时进入饱和状态。半导体材料的空穴密度增加使得输出电流增加,空穴迁移率的增加对调制效果产生抑制作用,栅极电容增加使得输出电流降低,高浓度的电解质溶液使得有机电化学晶体管具有更好的调控性能。（2）制备内部含有十六烷基三甲基溴化铵电解质溶液的明胶甲基丙烯酰基水凝胶,用于有机电化学晶体管的制备。结合理论分析,对基于电解质水凝胶的有机电化学晶体管的传输特性和输出特性进行试验研究。结果表明,水凝胶替代电解质溶液保证了有机电化学晶体管可以在脱水环境下工作,其输出电流受到栅极电压的调控并在栅极电压为0.8 V时进入饱和状态。（3）设计并制备基于有机电化学晶体管结构的柔性压力传感器,将电解质水凝胶表面设计为微型金字塔结构,与栅电极接触,通过调制效应使得输出电流对压力敏感。对所设计的柔性压力传感器进行理论研究,分析压力对栅极电容的影响、输出电流与压力之间的关系以及栅极电压对灵敏度的影响。结果表明,压力增加使得电容增加以及输出电流降低,栅极电压增加使得传感器灵敏度增加。通过紫外光聚合、热固化等工艺制备基于有机电化学晶体管结构的柔性压力传感器。结合理论研究,对传输特性、输出特性、阶跃压力、最低检测极限、稳定性进行试验研究,进而分析栅极电压、金字塔尺寸对灵敏度、响应时间的影响。结果表明,柔性压力传感器的输出电流受到栅极电压调控,压力对调制效果产生促进作用,传感器对阶跃压力具有良好的分辨能力,最低检测极限为20 Pa,最高灵敏度为2.1 k Pa^-1,最低响应时间为0.8 s,150次循环压力周期内具有良好的稳定性。相比于其他基于有机晶体管结构的柔性压力传感器,本文制备的基于有机电化学晶体管结构的柔性压力传感器具有工作电压低（0.8 V以内）、功耗低（低至2.1μW）以及输出信号强（最高可达毫安量级）的优势,并且可通过调节栅极电压来平衡输出信号和功耗的关系。