新型二硫化钼用于仿生眼

近期,哈尔滨工业大学材料科学与工程学院特种陶瓷研究所研究者生产出了铟掺杂二硫化钼的超低功耗光突触,它能在有效降低仿生眼耗电量的同时解决曲面加工集成困难的问题。

新型二硫化钼用于仿生眼图片

仿生眼又称仿生电子眼,是一种能够帮助视障患者增强视力的科技产品,工作原理是这种眼镜上设有微型相机,能将影像资讯传送到电子眼眼球表面的芯片上,芯片会在视网膜下发射电极刺激眼睛的神经,进而让使用者看到清晰的画面。

目前,仿生眼的视觉系统一般由光电探测器、存储器和处理单元组成,为感、存、算分离的冯诺依曼构架方式,因此存在能耗高且难以执行复杂任务的问题。为了解决上述的难题,我们需研发出多功能光电子器件的感、存一体的非冯诺依曼构架的视觉系统。其中,仿神经光突触器件能够对光刺激作出反应并具有良好的突触可塑性,可以将视觉系统和大脑功能结合在一起。不过,当前的仿神经光突触器件存在高功耗及难以实现曲面加工集成问题。

针对这个问题,哈尔滨工业大学研究者通过在器件沟道二维半导体表面增加不连续的电子注入层(铟层),有效降低了光突触器件的功耗,使其低达每脉冲68.9阿焦,远小于目前同类器件国际报道值(>1皮焦)。

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另外,该研究还克服了在弯曲表面上材料生长与器件加工集成的难题,构筑出仿神经突触器件阵列组成的半球形电子视网膜,实现了图像传感与学习功能。

此研究成果已以“铟诱导表面电荷掺杂二硫化钼超低功耗光突触用于仿生眼”为题发表在《先进材料》(Advanced Materials,IF 30.849)杂志上。

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