中南大学孙佳、阳军亮教授团队在类脑仿生领域取得重要进展
来源:物理学院 点击次数:次 发布时间:2023年06月29日 作者:徐运超
本网讯 近日,中南大学物理学院孙佳、阳军亮教授与香港城市大学Johnny C. Ho教授、南京大学万昌锦教授、湖南师范大学钱川副教授等合作,在国际权威学术期刊《纳米快报》(Nano Letters)发表了“面向神经形态图像处理的光学可读有机电化学突触晶体管(Optically readable organic electrochemical synaptic transistors for neuromorphic photonic image processing)”的研究成果,介绍了在类脑仿生领域取得的重要进展。
光学可读的有机电化学突触晶体管阵列
在大数据时代人工智能技术飞速发展的背景下,基于传统“冯-诺依曼架构”的计算机难以满足人们对高效、高速计算的迫切需求。研制具有生物突触和神经元功能的固态器件对研制超低功耗“类脑芯片”和实现全新一代人工智能系统意义十分重大。迄今为止,人们已经制备了各种类脑仿生突触器件,如两端忆阻器和三/多端晶体管等。但这类器件大多数是基于电学读取信号。与之相比,以光学信号作为突触器件的物理表达,因其高带宽、信号传输速度快且抗干扰能力强而备受关注。因此,以光学方式读取电突触刺激的新型仿生突触器件仍是一个前沿探索领域。
针对这一挑战,该研究团队提出了一种新型光学可读的有机电化学突触晶体管(OR-OESTs)。该器件通过栅极电压驱动离子胶电解质中的离子掺杂改变了光和聚合物半导体薄膜之间的相互作用强度,实现了栅极电压调控沟道中半导体层光的透过率,并以光透过率作为突触权重模拟了基本的生物突触功能。此外,所提出的OR-OESTs阵列能够对光学图像进行预处理,如对比度增强和去噪等。所报道的有机电致变色突触器件为下一代光子神经形态系统提供了全新的视角。
中南大学物理学院为该项研究成果的第一完成单位,博士研究生徐运超和硕士研究生石一鸣为论文共同第一作者,孙佳、阳军亮教授为论文共同通讯作者。
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