基于二维异质结构的可重构逻辑存储一体器件和多语人工突触

1月31日，《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）在线刊发了吴燕庆教授为通讯作者，强磁场中心16级博士生熊雄为第一作者的题为“基于二维异质结构的可重构逻辑存储一体器件和多语人工突触”（Reconfigurable logic‐in‐memory and multilingual artificial synapses based on 2D heterostructures）的论文。华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心及光学与电子信息学院为论文第一单位。

图1（a）生物突触与人工突触；（b）异质结的三进制逻辑特性；（c）异质结三语突触响应；（d）人工突触的长时程可塑性。

存算一体器件近来在高能效计算方面引起了广泛的关注，其核心是在相同的器件结构中实现数据计算和存储功能。该研究展示了基于二维半导体黑磷和二硫化铼的二维范德华异质结构用于实现非易失性三进制逻辑运算器件。其中黑磷界面处的超薄氧化物层起到了俘获电荷并实现存储信息的作用。此外，基于该异质结构的人工电子突触被证明可以通过改变输入基极电压来模仿三语突触响应。在此基础上，电子突触阵列的人工神经网络仿真显示出91.3％的高识别精度，为将来大规模神经网络计算范式的硬件实现提供了思路。这项工作也为基于新颖的二维异质结构实现多功能非易失性存储器及逻辑应用提供了一条途径。

以上工作得到了国家自然科学基金委员会及我校等各类项目资助，并得到脉冲强磁场科学中心实验平台的大力支持，以及光电国家实验室微纳加工平台、分析测试中心等单位的技术支持。

论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201909645