黑龍江經濟網訊(黑龍江日報全媒體見習記者董廣碩 商祺)近日,哈爾濱工業大學材料科學與工程學院特種陶瓷研究所在超低功耗仿生光突觸器件及芯片領域取得重要進展。相關成果以題為“銦誘導表面電荷摻雜二硫化鉬超低功耗光突觸用于仿生眼”的論文發表在材料領域權威期刊《先進材料》(Advanced Materials,IF 30.849)雜志上。哈工大為論文唯一通訊單位,博士生胡云霞為論文第一作者,胡平安教授為論文通訊作者。
該項研究靈感來源于生物眼。仿生眼具有大視野、低像差等優良的成像功能,可以應用于機器人等人工智能裝備。目前的視覺系統通常由光電探測器、存儲器和處理單元組成,為感、存、算分離的馮諾依曼構架方式,存在功耗墻與存儲墻問題,導致能耗高且難以執行復雜的圖像學習和處理任務。因此,研發多功能光電子器件的感、存一體的非馮諾依曼構架的視覺系統具有重要意義。其中,仿神經光突觸器件能夠對光刺激作出反應并具有良好的突觸可塑性,可以將視覺系統和大腦功能結合在一起。然而,目前仿神經光突觸器件存在高功耗及難以實現曲面加工集成問題。
針對以上問題,胡平安課題組通過在器件溝道二維半導體(MoS2)表面增加不連續的電子注入層(銦層),克服了在彎曲表面上材料生長與器件加工集成的難題,構筑出仿神經突觸器件陣列組成的半球形電子視網膜,實現了圖像傳感與學習功能。這項工作為仿神經光突觸器件的性能調控及視覺芯片提供了新的策略。