将多种独立的信号处理策略结合在单个设备中的人工突触是实现类脑计算中高密度集成、能源效率和快速数据处理的关键因素。通过控制功能复杂性,在突触装置中使用由多种材料组成的混合物作为活性成分代表了在突触回路中编码短期增强 (STP) 和长期增强 (LTP) 的有效途径。为了应对这一巨大挑战,本文开发了一种新型 Janus 2D 材料,通过在 2D 二硫化钼 (MoS 2 ) 的两个表面上不对称地涂覆电化学可切换的二茂铁 (Fc)/二茂铁 (Fc + ) 氧化还原对和光响应的光致变色偶氮苯 (Azo) 来制备。通过改变电化学刺激的强度,可以控制 STP 和 LTP 之间的转变,从而触发 MoS 2 上 Fc/Fc + 对的电化学掺杂或控制此类氧化还原物质在 MoS 2 上的吸附/解吸过程。此外,通过激活偶氮苯化学吸附分子的光异构化并因此调节 2D 半导体的偶极子诱导掺杂,可以记录较低强度的 LTP。值得注意的是,电化学和光学刺激的相互作用使得构建人工突触成为可能,其中 LTP 可以提升到 4 位(16 个记忆状态),同时用作 STP。
主要关键词