基于铁电材料P(VDF-TrFE)调控的多级光突触晶体管

利用有机材料PDVT-10中固有的持续光电导效应,结合铁电材料P(VDF-TrFE)提供的极化电场,通过调整铁电材料的极化强度来实现对光突触器件驰豫特性的调控。模拟了突触的短期可塑性、双脉冲易化性等基本功能,并进一步实现了多级、可调光突触。此外,持续光电导效应的驰豫现象与生物突触中Ca^(2+)的流动特性相类似,可以更好地模拟生物突触行为。研究结果为开发可调光突触提供了一个新的思路。

绝缘层等离子处理对有机薄膜晶体管突触性能的影响

在冯·诺依曼架构陷入瓶颈的时代背景下,受生物神经启发而演化的人工突触器件获得了广泛关注,加速了人们迈向人工智能时代的脚步。本文通过在P型有机薄膜晶体管(OTFT)绝缘层SiO2表面进行等离子处理,探究了界面处理引入羟基对OTFT突触性能的影响。具体对绝缘层不同等离子处理时长的OTFT进行了突触行为的模拟和对比,包括兴奋性后突触后电流(EPSC)、双脉冲易化(PPF)、长程可塑性(LTP)等。突触特性的产生是由于等离子处理给半导体层/绝缘层界面引入的羟基对电子进行了捕获。而随着等离子处理时间的增加,绝缘层表面更多的羟基使得OTFT表现出更强的记忆和保持能力、更高的线性度,更有利于其在类脑学习、神经计算等方面的应用。

人工道德基础器件:模拟道德逻辑的晶体管

日益先进的人工智能在生活中的广泛应用,促进了人工道德问题的产生.机器人的人工伦理的建立和实施通常是通过被动程序指令解决的,而在硬件层面的主动实现仍然具有挑战性.在这里,受认知心理学和神经生理学的启发,我们展示了一种典型的人工道德器件.通过判断善恶和解决道德困境,器件实现了机器人三定律中的第一定律.器件展示了自我、本我和超我三种状态,以及绝对命令、本能漠视、本能冲动、道德义务论、功利主义和利己主义等六种人性.道德的起源在电子学方面得到了揭示,这是潜意识和意识之间的对抗性协作.这项工作为未来人工智能的意识产生和道德形成提供了一条可行的道路.

基于CsPbBr_(3)量子点/PDVT-10共轭聚合物杂化薄膜的光突触晶体管用于高效的神经形态计算

光突触晶体管被视为有潜力的神经形态计算系统,有望克服基于冯诺依曼架构运算的固有限制.然而,具备简单制备工艺和高效信息处理能力的光突触晶体管的设计和构建面临着巨大的挑战.本文报道了一种通过旋涂CsPbBr_(3)钙钛矿量子点(QDs)和PDVT-10共轭聚合物共混物来制备光突触晶体管的新方法.由CsPbBr_(3)QDs和PDVT-10组成的杂化薄膜具有平坦的表面、优异的光吸收和良好的电荷传输性能,有助于此类钙钛矿基突触实现高效的光电转换.因此,基于CsPbBr_(3)QDs和PDVT-10杂化薄膜的光突触晶体管表现出了优异的器件性能,并具有基本的突触功能,包括兴奋性突触后电流、双脉冲促进和长程记忆.通过利用光增强和电抑制特性,基于钙钛矿的光突触晶体管被成功应用于神经形态计算,其模式识别精度高达89.98%,这是迄今为止用于模式识别的突触晶体管的最高值之一.这项工作为制备高模式识别精度的钙钛矿基神经形态系统提供了一条有效且方便的途径.