유기 전기화학 트랜지스터(OECT)의 성능은 트랜스컨덕턴스(transconductance)와 시간 응답 간의 상충관계에 의해 근본적으로 제한된다. 채널 두께를 증가시키면 그에 따라 정전용량이 향상되어 트랜스컨덕턴스가 증폭되지만, 동시에 이온 수송 동역학을 저해하여 스위칭 속도가 느려진다. 여기서는 이온 수송 동역학을 재정의하여 채널에 다방향 이온 도핑을 가능하게 함으로써 효율적이고 신속한 스위칭을 달성하는, 전해질이 둘러싼 3차원 구조의 OECT 아키텍처를 제시한다. 제안된 접근법은 상용화된 도전성 고분자 poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)를 사용하면서도 높은 트랜스컨덕턴스를 유지한 채, OECT의 동작 대역폭을 현저하게 향상시켜 26 kHz에 도달한다. 이는 이온의 접근성을 향상시키고 기생 효과를 최소화하는 마이크로/나노 구조화된 채널 설계에 의해 가능해진다. 이러한 발전은 말초신경으로부터 연속적이고 광대역의 신경 신호를 기록할 수 있게 한다. 본 연구는 OECT에서 높은 트랜스컨덕턴스와 빠른 스위칭을 모두 달성하기 위한 견고한 전략을 제공하며, 차세대 고속 바이오전자 인터페이스 개발을 위한 기반을 마련한다.

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