Abstract Ambipolar organic electronics offer great potential for simple and low-cost fabrication of complementary logic circuits on large-area and mechanically flexible substrates. Ambipolar transistors are ideal candidates for the simple and low-cost development of complementary logic circuits since they can operate as n-type and p-type transistors. Nevertheless, the experimental demonstration of ambipolar organic complementary circuits is limited to inverters. The control of the transistor polarity is crucial for proper circuit operation. Novel gating techniques enable to control the transistor polarity but result in dramatically reduced performances. Here we show high-performance non-planar ambipolar organic transistors with electrical control of the polarity and orders of magnitude higher performances with respect to state-of-art split-gate ambipolar transistors. Electrically reconfigurable complementary logic gates based on ambipolar organic transistors are experimentally demonstrated, thus opening up new opportunities for ambipolar organic complementary electronics.

Herein, we propose a strategy to enhance the synaptic behavior of neuromorphic devices based on organic electrochemical transistors (OECT) by introducing (3-aminopropyl)triethoxysilane (APT) into the conjugated polymer film channel. Various film analyses utilizing optical and atomic force microscopy, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy revealed that the addition of APT to the poly(3-hexylthiophene) (P3HT) film facilitated the formation of highly crystalline P3HT aggregation, thereby suppressing film degradation induced by repetitive ion injection and ejection under gate bias. Furthermore, electrical characterization of the OECT devices incorporating P3HT channels demonstrated an expanded hysteresis region and improved memory characteristics upon APT addition, which contains functional groups with high electron density, favorably influencing synaptic plasticity features such as short-term plasticity (STP), long-term plasticity (LTP), short-term memory (STM), and long-term memory (LTM). Consequently, it led to the fortification and resilience of synaptic behavior in OECTs, positioning them as a promising candidate for neuromorphic devices.

Abstract Paper is a readily available material in nature. Its recyclability, eco‐friendliness, portability, flexibility, and affordability make it a favored substrate for researchers seeking cost‐effective solutions. Electronic devices based on solution process are fabricated on paper and banknotes using PVK and SnO 2 nanoparticles. The devices manufactured on paper substrates exhibit photosynaptic behavior under ultraviolet pulse illumination, stemming from numerous interactions on the surface of the SnO 2 nanoparticles. A light‐modulated artificial synapse device is realized on a paper at a low voltage bias of −0.01 V, with an average recognition rate of 91.7% based on the Yale Face Database. As a security device on a banknote, 400 devices in a 20 × 20 array configuration exhibited random electrical characteristics owing to the local morphology of the SnO 2 nanoparticles and differences in the depletion layer width at the SnO 2 /PVK interface. The security Physically Unclonable Functions (PUF) key based on the current distribution extracted at −1 V show unpredictable reproducibility with 50% uniformity, 48.7% inter‐Hamming distance, and 50.1% bit‐aliasing rates. Moreover, the device maintained its properties for more than 210 days under a curvature radius of 8.75 mm and bias and UV irradiation stress conditions.

Abstract Low-frequency noise (LFN) characteristics of semiconductor devices pose a significant importance for understanding their working principle, particularly concerning material imperfections. Accordingly, substantial research endeavors have focused on characterizing the LFN of devices. However, the LFN characteristics of the ambipolar transistors have been rarely demonstrated. Herein, we investigate the effects of ambipolar carrier transport and CYTOP-induced p -type doping on low-frequency noise characteristics of MoTe 2 transistors. The source of the 1/ f noise differs between the n -type (electron transport) and p -type (hole transport) modes. Notably, the influence of contact resistance is more pronounced in the n -type mode. CYTOP doping suppresses the n -type mode by introducing hole doping effects. Furthermore, CYTOP doping mitigates the impact of contact resistance on excess noise.

Thin-film transistors with a split gate structure have been continuously studied for integration into future electronic devices. By introduction of a gate gap, a thin-film transistor can perform various logic circuit operations within the single channel region. However, the impact of the gate gap on the electrical characteristics of split gate thin-film transistors has not been well investigated. In this study, we fabricated and characterized split gate thin-film transistors to realize logic OR and AND operations and conducted technology-aided computer design simulations with Silvaco Atlas simulations for logic AND implementation. Using technology computer-aided design simulations, we systematically analyzed the impact of the gate gap on the overall device characteristics as well as electric fields, energy bands, and carrier concentrations with cutlines in the channel region. Furthermore, we implemented the split gate transistor on a flexible paper substrate, demonstrating its possibility through up to 1000 bending cycle tests and indicating its potential for integration into more advanced electronic devices.

Floating-gate devices occupy a pivotal position in contemporary electronic systems, owing to their versatile capabilities in nonvolatile memory storage, analog circuit design, and emerging applications in neuromorphic computing. These devices leverage a distinctive floating-gate structure isolated from the surrounding circuitry, enabling the storage and manipulation of charge. The ability to retain charges even without external power makes them ideal for the applications requiring persistent data storage. This review explores the fundamental principles of floating-gate devices, focusing on their application in emerging logic devices combining floating-gate structures such as (i) reconfigurable logics, (ii) multi-valued logics, (iii) neuromorphic logics, and (iv) in-sensor computing. Various types of floating-gate devices for these new concept logics are examined, highlighting their key characteristics and advantages. Potential solutions and future research directions are also discussed. Based on the comprehensive review of recent three-year studies, we aim to provide an overview of floating-gate-based logic devices, emphasizing their significance in modern electronics and their potential to enable innovative applications in the fields of logic and memory devices.