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微电子学院周鹏课题组合作研究在二维神经形态器件上取得新进展

发布日期:2019-07-14 19:02:40 编辑:运动平台网阅读次数:

随着人工智能,大数据时代,人脑与能源高效利用,神经形态大规模并行处理,灵活,适应能力和高密度的信息传输处理能力灵感的来临/脑的类型计算可能达到前所未有的技术突破,以克服冯·诺依曼架构体系米德提出了一个根本性的瓶颈。

近日,周鹏,微电子学教授,复旦大学课题组,教授电子科学与工程研究小组南京大学高兴地合作的国王,建立有机使用二维层状二硫化钼无机和有机二维层状薄膜PTCDA的 - 维无机杂化异同质结系统中,在世界上首次实现了基于全二维材料,所述有机 - 无机杂化,光电双调制,性能优越,对于硬件实现人工突触时间单位形式的鲁棒性神经网络,脑计算和应用领域的相关技术开辟了一条新路。相关的结果为“具有二硫化钼/ PTCDA混合异质结突触的照片的高效率和通用性双重调制”(“A二硫化钼/ PTCDA
与效率的光电双调制和通用性的混合异质结突触“)发表于”高级材料“(先进材料)。

突触人脑是信息处理和存储,使用新材料,新体系结构和新的人工电子/光电器件模拟突触可塑性,网络硬件和脑计算神经形态的神经重要形态进化发展的基本单元。典型地,人造突触可以通过电刺激来调节,并且光学调制可以桥接视觉系统和大脑功能之间的间隙。然而,对于目前的人工突触装置,在一个单一的有效的电和光学调制器件并入仍然是一个重要的挑战多功能神经形态计算。因此,寻找新的材料,新体系结构设计来实现高效的神经网络硬件单元形成光电双调制和通用性成为当务之急。

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(2D TMDCs)凭借二维过渡金属硫族化物厚度原子清洁表面的不饱和键,独特的物理特性,高集成度和超低功耗,可以在工业中用作成为下一个存储和神经重要方面候选人/脑计算技术。同时,由于低成本的生物电子加工,机械灵活性和生物相容性,引起神经的应用极大的兴趣。的二维有机材料,如二萘嵌苯-3,4,9,10-四羧酸二酐(PTCDA),这不仅是因为其独特的光学特性,并且因为它们是最无机材料的具有由谁优异的尺寸兼容,研究越来越多的关注。

TF和二硫化钼中选择PTCDA有机 - 无机杂化异质结单元作为人造突触,设有一系列模拟生物突触。试验结果表明,能够高效光伏双重控制,优良的性能和多功能性的一个完整的二维异质结构的有机 - 无机材料。最后,二维无机和有机半导体小心带对准机制来解释设备配置的超高光电双重调节和物理性能,还揭示了基于电子迁移率的异质结界面上的系统的工作机制,即通过在在一个单一稳固的电和光学调制装置同时实施的异质结界面的载流子传输,并具有优异的性能。

这项工作不仅展示了有机 - 无机杂异质全二维层状材料在神经运动的设计和研究未来网络和神经形态计算硬件样脑细胞的计算领域未来的巨大网络中起着重要的指导意义。。同时,二维异质结构的有机 - 无机杂化结构可以与有机 - 无机二维材料的优异特性进行组合,也可以为人们提供一个解决方案,一般的技术挑战电子设备等领域。

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复旦大学博士生汪水,电子科学与工程学院陈春生的南京大学微电子博士生是论文的共同第一作者,周鹏和王欣然共同对应的这篇文章的作者。这项研究是由美国国家自然科学基金和国家研究发展计划支持。

论文链接:https://开头DOI。组织/ 10.1002 / ADMA。201 806 227

(封面绘图:王木)

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