利用生物自组装体系作为结构模板以精准调控半导体材料的组装，具有推动高性能器件小型化的潜力。但是生物分子—半导体材料的复合功能界面组成复杂，造成了生物组装晶体管的性能往往远落后于由蚀刻或薄膜方法制备的同类器件。课题组孙伟研究员团队与厦门大学朱志教授、清华大学唐建石研究员、美国国家标准与技术研究院郑明博士合作，构建了一种基于固定—洗脱策略的界面工程方法。在不改变阵列有序性的基础上，实现了生物—碳纳米管界面组成的有效调控，突破了生物自组装模板对碳纳米管晶体管的性能制约，将溶液相半导体碳纳米管的电学性质提升至接近材料的物理性质极限。在单一器件中，同时获得了高的开态与快速开关切换，发展了大面积基底表面的限域组装方法，实现了生物—碳纳米管阵列在厘米级基底表面的定位与取向排列。该研究成果发表于Science, 368, 878（2020）。
