近日，山西师范大学许小红-薛武红教授团队通过构建α-In₂Se₃/SnS₂铁电异质结器件，在单一器件中实现了非易失性存储、逻辑处理、突触模拟和无线通信功能的集成。研究成果以 “Polarization-Modulated Multi-Mode Optoelectronic Synaptic Transistor for Sensing-Memory-Logic Computing and Optical Wireless Communication” 为题，在国际顶级期刊Advanced Functional Materials（SCI一区TOP，影响因子：18.5）上发表。青年教师次文娟为论文第一作者，薛武红教授和许小红教授为论文共同通讯作者。该研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。

类脑神经形态视觉设备因其高带宽、低串扰、快速调制和高度集成的信息感知、存储和计算能力而备受关注，成为后摩尔时代人工智能领域的重要替代方案。然而，当前的神经形态视觉策略仍面临功能单一、调控能力有限和器件结构复杂等问题。因此，设计一种新型视觉突触器件，结合简单结构、多自由度调控和高功能集成，对复杂应用场景中的高效视觉信息感知和处理至关重要。

基于此，许小红-薛武红教授团队报道了一种基于二维范德华异质结（α-In₂Se₃/SnS₂）的铁电光电子突触晶体管，集成了感知、存储、逻辑计算和光无线通信功能。器件展现出优异的非易失性存储性能，包括高达76 V的存储窗口、超过800次的循环耐久性和超过10⁴秒的保持时间。通过电场和光场协同调控，器件模拟了丰富的突触行为和可重构的逻辑门（AND、OR）。此外，异质结器件通过光脉冲序列触发的非易失性输出电流表达国际摩尔斯电码（A-Z），有望应用于人机界面的光无线通信领域。这项工作强调了二维铁电异质结在高效调控和高功能集成方面的优势，为未来类脑视觉系统的发展提供了新的可能性。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202424926.

图1. 基于α-In₂Se₃/SnS₂铁电异质结的多模光电子突触晶体管