近日,实验室团队在国际著名应用物理期刊Applied Physics Letters上发表了题为“Low-voltage solution-processed Sn-doped CuI neuromorphic transistors with synaptic plasticity and pain mimicked”的研究论文(https://doi.org/10.1063/5.0217175 )。物理与电子科学学院硕士研究生许晓东为第一作者,窦威副教授和唐东升教授为通讯作者。
本文在玻璃基底上制备了以CuI掺杂不同浓度的SnI2为沟道,壳聚糖为电介质的SnxCu1-xI薄膜晶体管。当x为0.06时,器件表现出最佳性能:电流开/关比为2.56×105,亚阈值斜率为31.67 mV/dec,阈值电压为1.33V,饱和场效应迁移率为21.75cm2 V-1 s-1。由于壳聚糖的双电层(EDL)效应,器件的工作电压降低到2V以下。对人工突触的行为和功能进行了模拟,如短期可塑性(STP)、长期可塑性(LTP)和双脉冲易化(PPF)。基于人工突触的功能,Sn0.06Cu0.94I神经形态晶体管模拟了生物痛觉感受器的基本疼痛感知功能。最后,研究了偏置应力和激光照射对器件的影响,表明Sn0.06Cu0.94I神经形态晶体管具有良好的稳定性。这种通过溶液工艺制备的低压神经形态晶体管,在仿生感知系统和神经形态芯片技术中的应用具有重要意义。(Applied Physics Letters,2024,125,053501)。
研究工作得到了国家自然科学基金(62104068、11574081)等项目资助。