首页

当前位置: 首页 > 新闻动态 > 正文

Science Bulletin | 天津大学胡文平-耿德超-纪德洋团队报道了受鹰眼启发的超宽动态范围神经形态突触晶体管阵列

作者:   来源:      发布日期:2025-09-21   浏览:

近年来,作为类脑工程核心组件的人工突触晶体管(ASTs)因能模拟生物突触的权重调制、脉冲时序依赖性、可塑性及多模态信号耦合特性,在类脑光电传感领域展现出巨大潜力。然而,现有AST器件多聚焦于单一光电响应或静态权重调制,难以实现鹰眼视觉系统层级的动态多光谱分辨与自适应环境交互。如何将鹰眼的多波段感知机制与突触的可塑性相结合,构建具有感知-计算协同能力和光谱自适应融合能力的光电突触器件,已成为亟待解决的关键科学问题。天津大学胡文平-耿德超-纪德洋教授团队在Science Bulletin上发表文章。第一作者为天津大学理学院博士研究生李虎潮。该文探索了受鹰眼视觉启发从而开发出具有超宽动态范围、多光谱感知的神经形态视觉传感器阵列,成功用于自适应机器视觉模拟。该工作为深入理解神经形态视觉器件的工作机制以及仿生电子的多元化应用提供了重要的新见解。

在这项工作中,研究团队开发了一种仿生AST器件阵列,其结构模仿鹰的视觉系统,采用二(苯基乙烯基)蒽(DPV)作为紫外-可见响应的光活性层。该有机半导体器件阵列展现出卓越的光电性能,具有波长依赖性响应特性,尤其在365 nm光照射下呈现出优异的关键性能指标:光敏度(P)达1.2×107,光响应率(R)达4.1×106 A/W,比探测率(D*)达2.8×1017Jones,线性动态范围(LDR)达141.6 dB。基于这些基本特性,成功模拟了鹰类在高速飞行和猎物追踪过程中展现的动态视觉适应能力,物体识别准确率高达89.51%。值得注意的是,该系统能在多变光照条件下保持稳定运行,无论强弱光脉冲刺激,均可通过突触后电流映射成功重建字母图案。这项工作为新一代仿生视觉系统奠定了关键基础,并为先进多光谱成像技术开辟了全新应用前景。

文章信息

https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.09.010.