任天玲的團隊首先實現（xiàn）了塑料和可調節的石墨烯突觸裝置

任天玲的（de）團隊首先實（shí）現了塑料和（hé）可調節的石墨烯突觸裝置


清華新聞網11月12日-11月4日，清（qīng）華大學微電子係（xì）主任田玲教授在權威雜誌《納米技術領域的納米快（kuài）報》上發表了（le）一篇題為具有可調節塑性的石墨（mò）烯動（dòng）態突觸的在線研究論文。首次實現了一種基於二（èr）維材料的突觸器件，利用石墨烯獨特的雙極性輸運特性，通過改變後柵極（jí）電壓來調整石墨烯的滯回曲線（xiàn），首次實現了突觸器件的塑（sù）性。我（wǒ）畢業於微電子研究所，米文（wén）天碩士是本文的合著（zhe）者。任天（tiān）玲教授是這篇論文的傳播者。

圖1在神經係統中，突觸可塑性的表達強度是可變和可控的，這種動態塑性與生物（wù）體的複雜行為密切相（xiàng）關，通過改變後柵極電（diàn）壓也可以調節石墨烯突觸晶體（tǐ）管的電性能，從而顯示出（chū）不同的突觸可塑性。租金（jīn）類型和（hé）表達（dá）強度。

近年來，隨著特征尺寸的縮小（xiǎo），各種物理和技術的製約使得微電子器件的發展（zhǎn）遇到了瓶頸，類腦計算的概念（niàn）為微電子芯片的（de）根（gēn）本性創新提供（gòng）了一條（tiáo）新的途徑，人（rén）腦中有數（shù）億個（gè）神經元，它（tā）們（men）之間存在差異。耳鼻喉神經元通過（guò）突觸（chù）相連。在這個巨大的神經網絡（luò）中，突觸扮演著最基本和最重要的角色。突觸強度的可塑性是記憶和學（xué）習的基礎，突觸（chù）裝置作為（wéi）類腦芯片的基礎，近年來逐漸成為研究的熱點，生（shēng）物體內突觸的可塑性是可變的。然而，以（yǐ）往突（tū）觸樣（yàng）裝置的可（kě）塑（sù）性是靜態的、不可調節的，這（zhè）極大地限製了類腦係統中高智（zhì）能的實現。

任天玲教授（shòu）的（de）研究小組創新性地采用雙層旋轉石墨烯（xī）和氧化鋁作為離子傳輸層（céng），實現了類突觸器件。同時，利用背柵（shān）作為神經調節器，控製突觸後輸出電流信號的強度，在負背柵電壓下，實現興奮性突（tū）觸行為（wéi）。在正（zhèng）背門電壓（yā）下，突觸行為可被調（diào）節為抑製型，並可模擬整個突觸發育過程，這是第一次對突觸樣裝置（zhì）的可塑性進行調節，使類腦芯（xīn）片能夠模擬人腦神經網絡的高智能。奧克斯。在（zài）相關領域具有深遠的意義。美國化學學會（American Chemical Society）將在其周報中報告，模仿人腦的突觸可以導致更智能的電子產品（Weekly Press Pac）突出了這項（xiàng）工作。

圖2.類石（shí）墨烯突觸器件的結構和實驗結果表明，突觸器件的可塑性可以通過調節後（hòu）柵極電壓（yā）來調節（jiē）。

近年來，任天玲教授致力（lì）於石墨烯等二維電子器件的（de）研究，特別是著眼於突破傳統器件（jiàn）局限性的新器件（jiàn），為新一代微納電子器（qì）件（jiàn）技術打下（xià）基礎。他在基於石墨烯的新型（xíng）發光器件、存儲器件（jiàn）和聲學器件，如光譜可調的石墨烯發光（guāng）器件、存儲窗口、可（kě）調石墨烯電（diàn）阻存儲器等方麵取得了許多創新成果，研究成果得到了國家自然基金重點項目的支持。

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