近日，数理信息学院微机电系统浙江省工程研究中心神经形态器件团队在纳米科学与技术领域国际顶级期刊Nano Letters (自然指数（NI）期刊，中科院一区TOP，IF:9.1)上发表了一项最新突破性成果。团队受生物视觉系统启发，成功制备了具有自主感知决策能力的有机突触晶体管。该器件通过感知光强变化，自主响应增强/抑制信号转变并通过调节波长、栅介质浓度等参数实现了器件决策阈值的实施调控。数理信息学院物理学集成电路器件物理与工程专业2023级研究生陈禹行为该论文的第一作者，微机电系统浙江省工程研究中心姚博教授、方泽波教授、青年教师戴钦镛为本论文的通讯作者，电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室罗消教授为本论文的共同通信作者。

　　人工视觉系统通常需要依赖外部电路来检测光强变化，这不仅增加了系统复杂度，也限制了器件的集成度与能效。本研究提出了一种低压光强自适应有机突触晶体管，实现了仅依赖输入光强即可完成自主决策的功能，从而摆脱了传统机器视觉系统对外部闭环反馈电路的依赖。

　　该器件在可见光至近红外范围内均表现出稳定的响应特性，并呈现出由光强调控的双向突触可塑性。即弱光条件下沟道电导增强，而强光条件下则受到抑制。这一行为源于光生激子淬灭与陷阱捕获之间的竞争动力学。通过这种机制，器件能够形成“自感知—自决策—自调控”的闭环过程，从而模拟人类视觉系统的自适应能力。此外，通过调节PVA浓度、栅极电压及激发波长，可以灵活调控器件的决策阈值，实现多场景下的原位传感与计算。该研究为构建紧凑、低功耗且具备自主决策能力的神经形态机器视觉系统提供了一种新的实现策略。

　　据了解，神经形态芯片借鉴人脑神经结构的灵感，与采用基于冯·诺依曼处理器的传统计算机设计不同，神经形态芯片模仿大脑的神经网络拓扑结构，在能效、并行处理和实时性方面展现出巨大潜力，从而实现更高效和自适应的计算系统，为人工智能技术，特别是边缘侧智能的发展提供了新路径。

　　文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c05834

编辑：赵晗宇　彭江