用于神经形态视觉系统的 TENG 和紫外光调制的柔性 PI/石墨烯异质结光电器件

柔性光电器件

Pub Date : 2023-09-22

DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108928

A Flexible PI/Graphene Heterojunction Optoelectronic Device Modulated by TENG and UV Light for Neuromorphic Vision System

用于神经形态视觉系统的 TENG 和紫外光调制的柔性 PI/石墨烯异质结光电器件

Nano Energy ( IF 17.6 )

Henan University

人工神经视觉电子设备在低功耗和高效模式识别领域引起了人们极大的研究兴趣。然而，由于半导体固有的光电效应，模拟视锥细胞和视杆细胞的超极化行为以及进一步开发图像识别功能遇到了巨大的挑战。

这里，提出了一种基于聚酰亚胺（PI）/石墨烯异质结的柔性光电突触器件，以有效模拟人类视觉功能。PI不仅可以作为柔性基板，而且还表现出显着的紫外光吸收能力。此外，石墨烯通道的电导率可以通过紫外光照射以及摩擦纳米发电机（TENG）诱导负气体离子吸附进行双向调节，分别对应于抑制行为和兴奋行为。负光电导效应源自PI中的光生电子与石墨烯中的空穴之间的复合，从而可以模拟视锥细胞和视杆细胞的超极化行为。各种突触行为，例如成对脉冲促进、尖峰速率依赖性可塑性、短期抑制和长期抑制，可以通过调制光脉冲参数来实现。此外，吸附在石墨烯表面上的TENG诱导气体离子充当浮栅，导致石墨烯电导率增加。通过电晕放电的连续脉冲刺激可以实现突触装置的长期增强行为。最终，将光电耦合权重更新与人工神经网络算法相结合，可以实现实时手写数字识别。

这项工作提出了一种构建简单灵活的人工视觉电子系统的新途径。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108928