Органический электрохимический транзистор, служащий датчиком и процессором.

Особенность от 2 июня 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Ингрид Фаделли, Tech Xplore

В последние годы инженеры-электронщики пытались разработать новое аппаратное обеспечение, основанное на использовании мозга, которое могло бы более эффективно запускать модели искусственного интеллекта (ИИ). Хотя большая часть существующего оборудования специализируется либо на считывании, обработке или хранении данных, некоторые команды изучают возможность объединения этих трех функций в одном устройстве.

Исследователи из Сианьского университета Цзяотун, Гонконгского университета и Сианьского университета науки и технологий представили новый органический транзистор, который может действовать как датчик и процессор. Этот транзистор, представленный в статье, опубликованной в журнале Nature Electronics, основан на вертикальной поперечной архитектуре и кристаллически-аморфном канале, который можно избирательно легировать ионами, что позволяет ему переключаться между двумя реконфигурируемыми режимами.

«Обычное оборудование искусственного интеллекта (ИИ) использует отдельные системы для сбора, обработки и хранения данных», — рассказали Tech Xplore профессор Вэй Ма и профессор Чжунруй Ван, двое исследователей, проводивших исследование.

«Такое разделение часто приводит к значительному потреблению энергии и задержкам из-за постоянной необходимости передачи данных между различными аппаратными компонентами и последовательного преобразования аналоговых сигналов в цифровые. Некоторые новаторские исследования выявили замечательные возможности восприятия и аналоговой памяти органических электрохимические транзисторы (ОЕКТ)».

Первоначальной целью недавнего исследования исследователей была разработка OECT, который мог бы работать как в качестве датчика, так и в качестве процессора, поскольку такое устройство могло бы позволить создать более однородное и эффективное оборудование для искусственного интеллекта. OECT — это органические электронные устройства на основе тонких пленок, которые функционируют как транзисторы. Их тонкость делает их особенно перспективными для разработки умной биоэлектроники, такой как носимые или имплантируемые устройства, а также нейроморфного оборудования.

OECT, разработанный Ваном, Ченом и их коллегами, имеет два разных режима работы, а именно режим измерения и режим обработки. Эти два разных режима поддерживаются за счет селективного ионного легирования кристалло-аморфного канала внутри устройства.

«В режиме считывания ионы электролита, движимые физиологическим сигналом, мигрируют в кристаллическую структуру, но они могут легко диффундировать обратно в электролит, сохраняя канал в состоянии низкой проводимости», — объяснил Ван. «В режиме обработки эти ионы могут быть «захвачены» кристаллической структурой, поддерживая канал в состоянии высокой проводимости. Эта двойная функциональность делает наше устройство OECT уникальным и эффективным».