近日，深圳大學(xué)高等研究院周曄研究員在材料類頂級(jí)期刊Advanced Functional Materials（影響因子：13.325, 中科院JCR一區(qū)TOP）上發(fā)表題為“Gate‐Tunable Synaptic Plasticity through Controlled Polarity of Charge Trapping in Fullerene Composites”的研究論文（Adv. Funct. Mater., 2018, 1805599）。該論文的第一作者為高等研究院新入學(xué)研究生任意，電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科生楊嘉欽為共同第一作者，高等研究院研究生毛靖宇以及本科生張仕銳等也參與了此項(xiàng)工作。深圳大學(xué)為唯一完成單位以及唯一通訊單位。
基于能驅(qū)動(dòng)處理大量信息的高度連通性的生物神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)，晶體管的人工突觸有望克服神經(jīng)形態(tài)計(jì)算的馮諾依曼瓶頸。在這項(xiàng)工作中，課題組首次使用C60 /PMMA雜化層驗(yàn)證了能夠同時(shí)表現(xiàn)出信號(hào)傳輸和學(xué)習(xí)功能的人造有機(jī)柔性突觸晶體管。通過簡(jiǎn)便的溶液工藝在PMMA中摻雜C60捕獲位點(diǎn)以形成混合結(jié)構(gòu)。柔性的突觸晶體管具有2.95V的存儲(chǔ)窗口，大于1000的開關(guān)比，編程/擦除耐受性周期超過500次。此外，本工作使用三端口晶體管模擬了多種生物突觸功能，包括在不同脈沖持續(xù)時(shí)間，脈沖幅度和溫度條件下的后突觸電流，成對(duì)脈沖促進(jìn)/抑制，溝道電導(dǎo)增強(qiáng)和抑制的連續(xù)調(diào)制，從短期可塑性到長(zhǎng)期可塑性的轉(zhuǎn)變以及重復(fù)性的學(xué)習(xí)與遺忘過程。具有低操作電壓和可控電荷捕獲極性的C60突觸晶體管的實(shí)現(xiàn)是使用有機(jī)電子器件進(jìn)行未來神經(jīng)形態(tài)計(jì)算的重要一步。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省科技廳、廣東省教育廳、深圳市科創(chuàng)委、深圳大學(xué)與臺(tái)北科技大學(xué)學(xué)術(shù)合作專題等項(xiàng)目的資助。
全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201805599
