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中国研究人员开发可用作传感器和处理器的有机电化学晶体管

2023-06-05 18:02:21 EDN China 阅读:
近年来,电子工程师一直在尝试开发新的类脑硬件,以更高效地运行人工智能 (AI) 模型。虽然大多数现有硬件专门用于传感、处理或存储数据,但一些团队一直在探索将这三种功能结合在单个设备中的可能性。西安交通大学、香港大学和西安科技大学的研究人员最近推出了一项创新的科技突破,他们开发出了一种新型有机晶体管,该晶体管不仅可以作为传感器,还可以作为处理器。

近年来,电子工程师一直在尝试开发新的类脑硬件,以更高效地运行人工智能 (AI) 模型。虽然大多数现有硬件专门用于传感、处理或存储数据,但一些团队一直在探索将这三种功能结合在单个设备中的可能性。Qkgednc

据EDN电子技术设计报道,西安交通大学、香港大学和西安科技大学的研究人员最近推出了一项创新的科技突破,他们开发出了一种新型有机晶体管,该晶体管不仅可以作为传感器,还可以作为处理器。这一重要突破的研究成果已在《自然电子》杂志上发表,并引起了广泛的关注。Qkgednc

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研究人员最近研究的最初目标是开发一种既可以用作传感器又可以用作处理器的 OECT,因为这样的设备可以创建更加同质和高效的 AI 硬件。OECT 是基于薄膜的有机电子设备,具有晶体管的功能。它们的薄度使它们特别有希望用于开发智能生物电子学,例如可穿戴或植入式设备以及神经形态硬件。Qkgednc

这项最新研究的关键创新点在于该有机晶体管采用了垂直横向架构和选择性掺杂离子的结晶-非晶通道。这使得晶体管能够在传感模式和处理模式之间进行切换,具备了双重的可重构性。Qkgednc

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为了制造他们的 OECT 阵列,研究人员使用了一系列简单的技术和工艺,包括热蒸发、溶液刀片涂层、热退火和反应离子蚀刻。由于所有这些技术都具有成本效益,因此它们可以促进其设备的大规模制造。Qkgednc

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王中瑞教授表示:“我们的设备具备令人印象深刻的多功能性。作为传感器,它可以检测来自电生理学、化学物质、光和温度等各种信号。作为存储单元,它具备10位模拟状态的存储能力、低切换随机性以及超过10,000秒的状态保留。这使得我们的OECT设备成为人工智能领域的多功能工具。”Qkgednc

在一系列实验中,研究人员评估了OECT设备在不同操作模式之间切换的能力。他们发现该设备作为传感器能够感知不同类型的刺激,包括离子和光。而作为处理器,它能够处理10位模拟状态,并能够良好地保留这些状态。Qkgednc

马伟教授表示:“我们的新型设备具备双重操作方案,能够充当传感器和处理器。这种可重构性受到生物启发,也使得未来的神经形态硬件更具通用性和适应性。”Qkgednc

该团队未来计划改进制造技术,以创建一个大规模的OECT阵列,为完全集成的传感处理神经网络打下基础。该技术有着广泛的潜在应用,有望彻底改变医疗保健等领域。例如,通过硬件实现实时疾病诊断,可以大大提高医疗环境的速度和准确性。王中瑞教授补充道:“我们的下一步工作将进一步探索更具前景的应用,以实现这项技术在医疗等领域的实际应用。”Qkgednc

责编:Demi
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