在光电协同调制下具有双相电流的柔性电解质栅控突触晶体管

《ACS Applied Electronic Materials》：Flexible Electrolyte-Gated Synaptic Transistors with Biphasic Current under Photoelectric Synergistic Modulation

柔性氧化铟镓锌突触晶体管通过konjac glucomannan电解质实现光电协同调控，在光与电脉冲复合刺激下表现出双相突触行为（脉冲促进/抑制共存），为类脑计算提供了可模拟人类突触可塑性（增强记忆/加速遗忘）的硬件平台，推动可穿戴类脑设备的研发。

　　

受大脑启发的神经形态计算已被证明是克服传统冯·诺伊曼瓶颈的有效解决方案。在构建神经形态系统时，人工突触被认为是最重要的元素之一。在各种人工突触候选者中，基于氧化物半导体的电解质门控突触晶体管因其与质子相关的电双层效应和持久的光电导效应而能够模拟突触可塑性。然而，即使在光和电脉冲的共同刺激下，相应的突触行为也仅限于兴奋性或抑制性反应，即所谓的一相突触行为。本文成功地展示了一种基于铟-镓-氧化锌的突触晶体管，该晶体管使用环保的Konjac葡甘露聚糖电解质，在光和电脉冲的共同刺激下表现出双相电流行为。实现了脉冲促进/抑制的共存，并且这种共存可以通过光和电脉冲进行协同调节。此外，通过光电协同调节，可以模拟人脑的学习和记忆过程，进一步提高记忆能力并加速遗忘过程。这些发现有助于更全面地理解突触可塑性，从而为开发能够执行更复杂操作的可穿戴神经形态设备奠定基础。