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High sensitivity artificial synapses using printed high-transmittance ITO fibers for neuromorphic computing

Chinese Chemical Letters 2024年第12期35卷 234-238页

作者： shangda qu Yiming Yuan Xu Ye Wentao Xu Institute of Photoelectronic Thin Film Devices and Technology Key Laboratory of Photoelectronic Thin Film Devices and Technology of TianjinCollege of Electronic Information and Optical EngineeringEngineering Research Center of Thin Film Photoelectronic Technology of Ministry of EducationSmart Sensing Interdisciplinary Science CenterNankai UniversityTianjin 300350China Shenzhen Research Institute of Nankai University Shenzhen 518000China

Artificial synapses are essential building blocks for neuromorphic ***,solid polymer electrolyte-gated artificial synapses(EGASs)were fabricated using ITO fibers as channels,which possess an ultra-high sensitivity of 5 m V and a long-term memory time exceeding 3 ***,digitally printed ITO-fiber arrays exhibit an ultra-high transmittance of approximately 99.67%.Biological synaptic plasticity,such as excitatory postsynaptic current,paired-pulse facilitation,spike frequency-dependent plasticity,and synaptic potentiation and depression,were successfully mimicked using the *** on the synaptic properties of the EGASs,an artificial neural network was constructed to perform supervised learning using the Fashion-MNIST dataset,achieving high pattern recognition rate(82.39%)due to the linear and symmetric synaptic *** work provides insights into high-sensitivity artificial synapses for future neuromorphic computing.

关键词： Solid polymer electrolyte ITO fibers Artificial synapses Synaptic plasticity Neuromorphic computing

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Flexible DPPT‑TT/PEO Fiber‑Exploiting Electro‑optical Synaptic Transistor for Artificial Withdrawal Reflex Arc

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Advanced Fiber Materials 2024年第2期6卷 401-413页

作者： shangda qu Jiaqi Liu Jiahe Hu Lin Sun Wentao Xu Key Laboratory of Photoelectronic Thin Film Devices and Technology of Tianjin Institute of Photoelectronic Thin Film Devices and TechnologyCollege of Electronic Information and Optical EngineeringEngineering Research Center of Thin Film Photoelectronic Technology of Ministry of EducationSmart Sensing Interdisciplinary Science CenterNankai UniversityTianjin 300350China Shenzhen Research Institute of Nankai University Shenzhen 518000China

An artificial withdrawal reflex arc that can realize neuromorphic tactile perception,neural coding,information processing,and real-time responses was fabricated at the device level without dependence on *** an extended application,the artificial reflex arc was used to perform an object-lifting task based on tactile commands,and it can easily lift a 200-g weight.A fiber-exploiting electro-optical synaptic transistor(FEST)was fabricated to emulate synaptic plasticity modulated by electrical or optical *** to an ultrahigh spike duration-dependent plasticity index(~12,651%),the FEST was applied in electro-optical encrypted communication tasks and effectively increased signal recognition *** addition,the FEST has excellent bending resistance(bending radii=0.6-1.4 cm,bending cycles>2000)and stable illumination responses for a wide range of incident angles(0°-360°),demonstrating its potential applicability in wearable *** work presents new design strategies for complete artificial reflex arcs and wearable neuromorphic devices,which may have applications in bioinspired artificial intelligence,human-machine interaction,and neuroprosthetics.

关键词： DPPT-TT/PEO fibers Flexible synaptic transistors Synaptic plasticity Artificial withdrawal reflex arc

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N型掺杂ZnSe/BeTeⅡ型量子阱中空间间接带电激子跃迁发光的直接证据

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人工晶体学报 2021年第2期50卷 290-295页

作者：屈尚达冀子武山东大学微电子学院济南250100

本文研究了N型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSeⅡ型量子阱空间间接发光谱的外加电场依赖性。实验结果表明,其发光谱只显示了一个线性偏振度较低的发光峰。这是由于掺杂电子屏蔽了Ⅱ型量子阱中的内秉电场,并使得两个ZnSe阱层具有相同的势。同时该发... 详细信息

本文研究了N型掺杂ZnSe/BeTe/ZnSeⅡ型量子阱空间间接发光谱的外加电场依赖性。实验结果表明,其发光谱只显示了一个线性偏振度较低的发光峰。这是由于掺杂电子屏蔽了Ⅱ型量子阱中的内秉电场,并使得两个ZnSe阱层具有相同的势。同时该发光谱具有反玻耳兹曼(inverse-Boltzmann)分布,并且线型和线性偏振度在整个栅极电压变化范围内没有显示明显改变。然而,其光谱积分强度却显著地依赖栅极电压的极性变化:在正栅极电压范围内(7~0 V)其光谱积分强度几乎是一个常数,但随着负栅极电压的增加(-1~-7 V),其光谱积分强度却显著降低。这些行为显示了该样品的空间间接发光谱具有负的带电激子的特征。这个常数的光谱积分强度被解释为掺杂层对外加电场的屏蔽,而这个显著降低的光谱积分强度则被归因于外加电场对掺杂电子的排斥(致使激光激发区域内的电子浓度降低),从而导致了负带电激子数量的减少。此外,本文也初步探讨了该空间间接带电激子的可能构成模型。

关键词：光致发光带电激子量子阱电场 N型掺杂ZnSe/BeTe 线性偏振度

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