随着人工智能的快速发展，并行高效处理大量数据的方法亟待开发。然而，具有冯诺依曼架构的传统计算机通常无法处理非结构化的信息。目前，构筑突触功能器件有望为开发类脑芯片提供基本的信息处理单元。相比于电信号刺激，光激发的突触器件具有低功耗、高带宽、抗干扰能力强、高能效和超快信号传输等诸多优点，近年来受到广泛关注并取得快速发展。

近日，中南大学阳军亮教授、孙佳教授课题组与香港城市大学何颂贤教授课题组利用C8-BTBT和InGaAs纳米线共混溶液制备高性能异质结薄膜。基于有机/无机异质结的光突触晶体管成功地模仿了类脑突触行为，包括兴奋性突触后电流、双脉冲异化和长程增强/抑制等。相比于单独C8-BTBT薄膜，具有Ⅰ型异质结结构的C8-BTBT和InGaAs共混薄膜能够抑制C8-BTBT薄膜光生载流子复合，产生持续光电导效应；结合光电协同调控，成功模拟巴甫洛夫神经反射；进而构建了单层感知神经网络硬件，实现了89.72 %识别率。有机/无机共混薄膜异质结可以为高性能光电突触器件的制造提供新的思路。

该文章以题为“Hybrid C8-BTBT/InGaAs nanowire heterojunction for artificial photosynaptic transistors”发表在Journal of Semiconductors。

图1.（a）大脑连接和生物突触工作原理示意图。(b, c) 分别C8-BTBT 和 C8BTBT/InGaAs器件受光脉冲刺激下的 EPSC。(d) 从EPSC中提取的ΔW随时间的变化值。(e, f) 分别基于 C8-BTBT 和 C8-BTBT/InGaAs器件的光脉冲PPF测量。(g) PPF的指数衰减和拟合曲线。

文章信息：

Hybrid C8-BTBT/InGaAs nanowire heterojunction for artificial photosynaptic transistors

Yiling Nie, Pengshan Xie, Xu Chen, Chenxing Jin, Wanrong Liu, Xiaofang Shi, Yunchao Xu, Yongyi Peng, Johnny C. Ho, Jia Sun, Junliang Yang

J. Semicond. 2022, 43(11): 112201 doi: 10.1088/1674-4926/43/11/112201

Full Text: http://www.jos.ac.cn/en/article/doi/10.1088/1674-4926/43/11/112201

来源：半导体学报