有机电化学类脑仿生电子器件研究进展

作     者：徐运超 靳晨星 孙佳 阳军亮 Yunchao Xu;Chenxing Jin;Jia Sun;Junliang YangHunan

作者机构：中南大学物理学院超微结构与超快过程省重点实验室长沙410083 

出 版 物：《中国科学：化学》 (SCIENTIA SINICA Chimica)

年 卷 期：2024年第54卷第4期

页      面：425-445页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0710[理学-生物学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0836[工学-生物工程] 

基　　金：国家重点研发计划(编号:2022YFB3803300) 国家自然科学基金(编号:62375288,52173192) 中南大学极端服役性能精密制造国家重点实验室自主课题(编号:ZZYJKT2023-10)资助项目 

主　　题：有机电化学晶体管 类脑仿生器件 神经形态器件 类脑感知与计算 

摘      要：类脑计算被普遍认为是一种可以实现高算力、低功耗的全新计算范式,有望突破传统“冯·诺伊曼架构瓶颈.近年来,受人脑独特工作模式的启发,利用新型器件构建具备存算一体功能的类脑器件获得了广泛关注.从底层出发研制具有生物突触行为的神经突触器件对于研制超低功耗“类脑芯片和实现神经形态感知系统意义十分重大.其中,有机电化学晶体管(OECTs)作为人工突触研究中的一个新分支,因其具有更高的跨导、低驱动电压、良好的机械柔韧性和生物相容性而得到了广泛研究.在结构上,OECTs沟道与电解质直接接触,通过离子掺杂/脱掺杂的方式调节沟道电导,工作原理类似于生物系统的离子驱动过程和动力学.因此,利用OECTs开发多感知和生物兼容的类脑仿生系统是一种可行的方案.本文综述了有机电化学类脑仿生电子器件的研究进展,并且探讨了该领域目前存在的挑战和发展趋势.