近期，我院于忠卫副教授课题组与浙江大学相关研究团队合作，在日盲深紫外光电突触及神经形态视觉信息处理方面取得新进展。相关研究成果以《Solar-blind optoelectronic synapses enabled by amorphous Ga2O3/SiC heterostructure》为题发表在国际物理学期刊《Applied Physics Letters》上。我院2024级研究生王加欣为第一作者，南通大学于忠卫、浙江大学皮孝东和李东珂为论文共同通讯作者，南通大学香港a片 为第一署名单位。

随着人工智能与神经形态计算的发展，兼具光感知、存储和计算功能的光电突触器件受到广泛关注。日盲深紫外光具有太阳背景干扰低、信噪比高等特点，在智能感知与特殊环境视觉领域具有重要应用潜力。针对传统Ga2O3光电器件中光吸收、载流子输运和缺陷弛豫过程相互耦合的问题，该研究构建了非Ga2O3/SiC异质结构两端光电突触器件。其中，Ga2O3主要承担254 nm深紫外光吸收和光生载流子产生，SiC则作为载流子输运与电学读取通道，实现了光学激发与电学输运功能的有效分离。结合电子自旋共振和光电响应测试表明，异质界面电荷转移以及Ga2O3氧空位和界面缺陷态介导的载流子俘获—释放过程，是器件产生持续光电导和突触可塑性的主要物理机制。

在254 nm光脉冲刺激下，该器件成功模拟了兴奋性突触后电流、双脉冲易化、短时记忆向长时记忆转变以及学习—遗忘—再学习等典型突触行为，并可通过调节光强、脉冲宽度、脉冲数量和频率实现突触权重调控。器件在低偏压下单次突触事件最低能耗约为0.9 fJ，同时表现出良好的重复稳定性。进一步利用器件非线性瞬态响应和衰减记忆特性构建储备池计算系统，在2000轮训练后，对无噪声人脸图像的识别准确率达到93.75%，在散斑、椒盐和高斯噪声条件下仍保持90%以上的识别准确率。该研究为日盲深紫外神经形态视觉及感知—存储—计算一体化器件提供了新的材料体系与实现路径。

该研究工作得到国家自然科学基金等项目的支持。

（王加欣）

相关链接：//doi.org/10.1063/5.0346650