西电团队新突破！弯折万次仍稳定，可穿戴神经形态电子设备迎新曙光
发布时间：2025-02-09 14:41:56来源：
近日，西安电子科技大学集成电路学部刘琛副教授等人与北京大学深圳研究院、香港中文大学（深圳）张敏团队携手合作，在顶尖学术期刊《Advanced Materials》（5 年 IF=30.2）上发表了题为《Ultra-Flexible High-Linearity Silicon Nanomembrane Synaptic Transistor Array》的研究成果，为下一代可穿戴神经形态电子设备的发展带来了革命性的突破。
随着人工智能的飞速发展，可穿戴健康监测、人机交互等领域对高性能神经形态计算器件的需求日益迫切。然而，传统的硅纳米膜晶体管存在介电层机械柔性差、硅纳米膜界面电荷调制难等问题，严重制约了其在模拟生物突触功能方面的应用。
面对这些挑战，西电研究团队另辟蹊径，在超薄硅纳米膜表面集成了一种新型有机 - 无机混合栅介质，成功研制出超柔性突触晶体管。该晶体管展现出了惊人的耐用性，在经历曲率半径仅为 2.2mm 的 10000 次弯折循环后，依然能够保持优异的电学性能。这意味着，未来的可穿戴设备在日常使用中无论怎样弯折、扭曲，都能稳定运行，大大提升了设备的可靠性和使用寿命。
不仅如此，通过精确调控栅极脉冲电压和宽度，该晶体管能够像生物神经元一样，对突触后电流进行精准控制，从而实现对生物神经网络学习与记忆过程的高度模拟。这一特性为人工智能硬件的发展提供了强大的支持，有望推动人工智能技术在可穿戴设备中的广泛应用。
在实际应用测试中，硅纳米膜突触晶体管在长时程特性中展现出了极佳的线性度，应用于手写数字识别时，准确率高达 93.2%。这一成果表明，该晶体管在模式识别、智能交互等领域具有巨大的应用潜力，未来有望广泛应用于运动健康监测设备、智能家居、智能医疗等多个领域。
此项研究成果的取得，不仅是西电科研团队在材料科学与电子工程领域的一次重大突破，也为全球可穿戴神经形态电子设备的发展开辟了新的道路。随着相关技术的不断完善和应用推广，我们有理由相信，更加智能、便捷、舒适的可穿戴设备将很快走进人们的生活，为我们的生活带来更多的便利和惊喜。
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