聚(3-己基噻吩)（Poly(3-hexylthiophene), P3HT, CAS 104934-50-1）?是有机电子学领域最经典、应用最广泛的导电聚合物之一。其独特的分子结构赋予了它优异的光电性质，使其成为有机场效应晶体管（OFET）、有机光伏（OPV）以及有机电化学晶体管（OECT）等器件的核心材料。近年来，随着OECT在生物传感与神经形态计算中的崛起，P3HT凭借其独特的离子渗透与电子传输机制，成为研究热点。
P3HT是一种苯并二噻吩（BDT）?衍生的共轭聚合物，其主链由重复的3-己基噻吩（3-hexylthiophene）单元组成。其化学结构式可简写为：(-C?H?S-CH?-CH?-CH?-CH?-CH?-)_n。其中噻吩主链提供了共轭π电子体系，是电荷传输的核心通道。己基侧链位于噻吩环的3位（2,5-位），是一条长烷基链。该侧链的引入打破了聚合物的对称性，赋予了P3HT良好的溶解性（可溶于氯仿、二氯甲烷等有机溶剂），便于薄膜成膜。
关键化学性质
1、结晶度与规整度：P3HT的性能高度依赖其链规整度（Regioregularity）?。McCullough和Rieke的研究表明，P3HT需要具有>90%的规整度才能形成有序的半晶态结构。这种结晶结构有利于π-π堆叠，从而提升载流子迁移率。
2、光电性能：P3HT是一种典型的p型半导体。其最高占据分子轨道（HOMO）能级约为-5.2 eV，最低未占分子轨道（LUMO）能级约为-3.0 eV。它能够在可见光范围内（峰值约为500-600 nm）吸收光子，是构建光电器件的理想材料。
3、环境响应性：P3HT对环境敏感。它的导电性会受到氧气、湿度和光照的影响。通常需要在惰性气氛（如氮气）或真空中进行器件的制备与测试，以保证性能的稳定性。
在有机电化学晶体管（OECT）中，P3HT的应用主要体现在以下几个方面：
1、提升离子传输效率P3HT的共轭主链结构使其具有良好的电子传导性，同时通过引入条纹微结构等策略，可促进离子在横向方向的传输，解决传统OECT中离子传输缓慢的问题。例如，中国科学院大学团队通过设计条纹状P3HT薄膜，实现了离子横向插层辅助传输，显著提高了OECT的跨导与响应时间比（GM,MAX/τ），提升幅度超过600%。
2、优化器件性能P3HT基OECT的性能与分子取向和堆叠结构密切相关。通过表面钝化处理（如自组装单分子层技术），可调控P3HT薄膜的分子排列，提高结晶质量和有序性，从而增强电荷传输效率。研究表明，优化后的P3HT薄膜在OECT中表现出更高的饱和迁移率和更低的阈值电压。
3、生物医学应用P3HT基OECT因其生物兼容性，在生物医学传感领域具有重要应用潜力。例如，结合电化学发光技术，P3HT可作为突触信号处理单元，实现触觉感知、突触可塑性和光学显示的集成，用于心电图（ECG）监测、手指康复训练等场景。此外，P3HT薄膜还可促进人脂肪来源间充质干细胞的成骨分化，为骨再生医学提供新的材料选择。
4、非易失性存储与多模态功能基于P3HT的OECT可通过光介导离子迁移实现多模态功能，如学习、记忆和感知。例如，中科院化学所团队开发的异质结OECT利用光生载流子的分离效应，实现非易失性存储和低电压操作，模拟人类神经系统的功能。
