通过二胺桥在有机突触晶体管的水处理性聚合物基固态电解质记忆层中的酸的受控迁移
Woongki Lee1,2, Taehoon Kim1, Hwajeong Kim1,3
1Organic Nanoelectronics Laboratory and KNU Institute for Nanophotonics Applications (KINPA), Department of Chemical Engineering, Kyungpook National University, Daegu, 41566, Republic of Korea.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 16, 2024
概括
新的有机突触晶体管 (OSTR) 使用基于聚合物的固态电解质,具有可控制离子迁移的桥梁,以增强记忆保留. 这些OSTR在人工神经网络模拟中表现出高精度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 神经科学是一个神经科学.
- 电子 电子 电子 电子 电子 电子 电子
背景情况:
- 生物突触依赖于记忆的信号保留.
- 固态电解质中的离子迁移是突触晶体管中高保留率的关键.
- 在有机突触晶体管 (OSTR) 方面,基于聚合物的电解质尚未得到充分研究.
研究的目的:
- 为OSTRs开发可用水处理的聚合物基固态电解质 (SSEs).
- 研究可控制离子迁移的分子桥梁对OSTR性能的影响.
- 为了证明OSTR能够模仿生物突触功能.
主要方法:
- 使用聚4-硫酸 (PSSA),乙胺 (DETA) 和氧化 (LiOH) 基的SSEs制造OSTR.
- 通过在PSSA:LiOH:DETA (PLiD) 薄膜中变化DETA摩尔比率 (X) 来调整离子导电性和装置歇斯底里.
- 通过长期强化和抑郁测试以及人工神经网络模拟来评估突触可塑性.
主要成果:
- PLiD薄膜的离子导电性被DETA比率显著改变,归因于延长的聚合物链距离.
- 最佳的DETA比率 (X=0.2) 导致显著改善的歇斯底里和最长的当前信号保留.
- 通过门脉冲证明了逐渐的突触后电流积累 (增强) 和可调节的抑郁.
- 通过人工神经网络模拟,在突触过程中获得了96%的准确性.
结论:
- 具有离子迁移控制桥梁的可水处理的聚合物基SSE使高性能OSTRs成为可能.
- 开发的OSTRs有效地模仿生物突触功能,如增强和抑郁.
- 这些OSTR显示了神经形态计算和人工智能应用的巨大潜力.
