低维 昂维、i学术i科研、万维学术等推介“基于二维材料的三端人工突触综述”: Recent Progress in Three-Terminal Artificial Synapses based on 2D materials: from Mechanisms to Applications, Microsystems & Nanoengineering 9, 16, 2023 (10.1038/s41378-023-00487-2)

Description

人工智能已成为当今最热门的话题之一。为了模拟人类的感知、认知和行动能力，人们致力于开发新型的神经元模型和人工突触，以构建更加智能化的机器。而基于二维材料的三端人工突触，正成为这一领域的新宠。
二维材料的出现，为构建人工神经元和突触提供了新的思路。例如，石墨烯、过渡金属硫族化合物和六方氮化硼等材料，具有优异的性能，可以实现各种生物突触的功能。这些二维材料的原子结构提供了高度的集成度、压制短通道效应和低泄漏电流。它们独特的二维层状结构导致了大的表面积与体积比，从而灵敏地感知外部刺激信号变化。此外，堆叠的二维材料可以作为具有可变能带结构的通道。
鉴于此，近日来自北京理工大学的赵静教授和香港城市大学的董立新教授共同领导的研究团队在Nature子刊Microsystems & Nanoengineering上以Recent progress in three-terminal artificial synapses based on 2D materials: from mechanisms to applications为题发表综述文章，对基于二维材料的人工突触的研究进展进行了系统总结。首先，文章介绍了各种不同原理的三端突触器件，包括浮栅调节晶体管、铁电层晶体管、光电突触晶体管和机电耦合晶体管等。其次，文章重点分析了电、光和机械刺激激发的人工突触特性的当前发展。第三，文章列举了基于人工突触的高级应用，以模拟生物神经行为。最后，文章概述了人工突触的挑战和未来发展方向。