近日，吉林大学物理学院李顺心团队在柔性低能耗光电突触与神经形态计算研究方面取得新进展。研究团队构建了一种基于ZnO/P3HT复合微米线的自供能柔性光电突触器件，利用ZnO/P3HT II型异质结产生的内建电场，实现了光生载流子的有效分离，使器件在0 V偏压下即可完成多种突触功能模拟。相关研究成果以“Self-Powered Photonic Synaptic Device Based on ZnO/P3HT Microwires for Energy-Efficient Neuromorphic Computing”为题，发表在国际期刊《Laser & Photonics Reviews》上。

随着人工智能和可穿戴电子技术的快速发展，能够同时完成光信号感知、信息存储和数据处理的光电突触器件受到广泛关注。光电突触可以直接以光信号作为输入，在人工视觉、模式识别和神经形态感知等领域具有重要应用潜力。然而现有光电突触器件通常依赖外加电压，在降低能耗的同时兼顾机械柔性和稳定运行仍面临挑战。因此开发具有零偏压工作能力和良好机械可靠性的柔性光电突触器件，对于构建低功耗可穿戴神经形态系统具有重要意义。

研究团队采用ZnO纳米颗粒与有机半导体P3HT构筑复合微米线阵列，并制备了柔性光电突触器件。ZnO与P3HT之间形成II型能带排列，界面内建电场能够促进光生载流子的分离与传输，使器件在无需外加偏压的条件下仍可实现稳定的光电响应。该器件不仅具备较宽的光谱响应范围，还能够模拟多种典型突触行为，并在弯折耐久性测试后保持稳定的工作性能。同时，基于器件突触权重构建的神经网络表现出较好的图像识别能力和噪声容忍能力，体现了其在低功耗柔性和可穿戴神经形态系统中的应用潜力。

吉林大学物理学院高压与超硬材料全国重点实验室硕士研究生马英力为论文第一作者，吉林大学物理学院李顺心副教授和吉林大学电子科学与工程学院王海副教授为共同通讯作者，吉林大学物理学院高压与超硬材料全国重点实验室为论文第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金项目及教育部基础学科与交叉学科突破计划的支持。本工作得到吉林大学物理学院邹勃教授的悉心指导。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/lpor.71637