程纲

在本文中，基于摩擦电微等离子体的表面离子栅（GIG）技术，设计制备了新型人工突触器件，并以此开发了一种自驱动触觉传感系统。其中 GIG 晶体管用作人工突触，TENG作为触觉感受器驱动产生摩擦电等离子体并作为GIG晶体管的驱动信号。摩擦电等离子体中的 N2+ 离子直接吸附在石墨烯表面，充当 GIG 晶体管的浮栅以调节其电学传输特性。N2+离子的吸附密度高达3.96×1012 cm-2，测得的脱附能量为196 meV。理论模拟表明，N2+离子吸附在石墨烯表面的碳空位位置。通过调节放电脉冲的数量、频率和极性，实现各种突触行为，如短时程抑制、长时程抑制、长时程增强、双脉冲易化等。此外，学习和时间解码的神经功能已在实验中得到证明。