在过去几十年中,有机场效应晶体管（OFETs）因其低成本,可溶液加工性和本征柔性等优点引起了人们的广泛关注和研究兴趣。近年来,有机场效应晶体管的迁移率等主要电学性能已经得到显著提升,这使得其在大面积背板显示,低成本柔性电路和传感器等电子学领域具有广阔的应用前景。然而,随着有机场效应晶体管的小型化和集成化,源漏电极与半导体之间的高接触电阻问题变得更加突出,其导致非理想的特性曲线、不准确的迁移率提取以及源漏电流的减小。而这些高接触电阻问题主要源于电极与有机半导体界面处能级的不匹配,这是由材料和制备工艺等因素共同导致的。另一方面,在兼顾电极与半导体接触质量的同时,有机场效应晶体管的电极还需要大面积、低成本和较高分辨率的图案化技术。针对上述这些挑战,本文采用“兼顾电极-半导体界面和电极图案化”的电极工程思想,开发了新颖高效的电极图案化策略,同步优化电极-半导体的界面接触质量,因此获得了高性能的有机场效应晶体管和近红外光晶体管。本文的主要研究内容如下:1.发明了一种原位生长导电聚合物的图案化方法。通过PDMS微通道的空间限域效应,可以直接在多种衬底上原位生长导电聚吡咯图案,并且该方法还适用于低表面能和疏水表面。由于PDMS微通道是通过光刻图案倒模获得,故该方法制备的聚吡咯图案具有较高的分辨率和图案化质量。此外,原位聚合反应在水溶液中进行,反应过程非常温和,且不涉及有机溶剂。这种原位生长导电聚合物的图案化方法为柔性、透明的有机电子学提供了新颖的电极制备策略。2.采用原位生长的导电聚合物作为源漏电极,制备了电极与有机半导体高接触质量的有机场效应晶体管。由于原位生长的导电聚吡咯可以在疏水的半导体表面上共形贴合生长,从而形成了高质量的电极与半导体接触界面。p型半导体DNTT有机场效应晶体管可以实现1.01 kΩ·cm的宽度归一化接触电阻,这是已报道基于导电聚合物电极的有机场效应晶体管中的最低值之一。p型和n型半导体器件都具有理想的输出和转移特性曲线,阈值电压接近0 V以及几乎没有迟滞现象。此外,在长时间偏压和开关循环测试条件下,器件具有非常好的稳定性。3.利用聚吡咯电极的较高的近红外光热转化效率,制备了电极响应的有机近红外光晶体管。在有机晶体管内,电极/有机半导体界面的电荷注入效率显著影响器件性质,通过聚吡咯电极材料的近红外光热转换效应可以调控器件的电学性质。实验结果表明基于表面接枝的聚吡咯源漏电极的光晶体管对980 nm和1550 nm波长近红外光具有的光响应和探测能力。其中,该器件对980 nm近红外光的最大灵敏度为990,响应时间为0.1 s。此外,通过栅极电压的调控可以提高光晶体管的灵敏度。4.基于微流控真空注入的策略,制备了高性能的基于液态金属源漏电极的有机场效应晶体管。基于镓铟合金液体金属电极的PTCDI-C8有机场效应晶体管表现出优异的电学性质,包括高开关比（～10~6）,接近0 V的阈值电压以及几乎没有迟滞现象等。由于注入法制备的液态金属电极对于有机半导体几乎没有损伤,这有利于形成较好的电极与有机半导体接触界面。通过传输线法（TLM法）测试了器件的归一化接触电阻,且数值低至23.87 kΩ·cm（VG:-60 V）。变温实验和反光电子能谱测试进一步验证了该器件的电极与半导体之间具有较低的势垒高度。这种高质量的电极与半导体接触界面有利于减小接触电阻和增加源漏电极对电荷的收集和注入。此外,这种液态金属电极的有机场效应晶体管还表现出较好的重复性和长时间稳定性。