Nature Electronics 仿视网膜成像芯片-一种曲面剪纸结构的神经形态成像器

人眼视网膜，可为人工视觉系统的光电设备开发提供灵感。特殊的弯曲几何结构有助于实现低光学像差成像，并具备信号预处理能力，这部分归功于高效的突触促进作用。然而，开发兼具力学柔韧性、曲面形态因子和优异突触促进性能的人工突触器件，仍然极具挑战。

近日，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校/宾夕法尼亚州立大学Yuntao Lu, Zhoulyu Rao, Hyunseok Shim，余存江Cunjiang Yu等在联合南方科技大学的郭传飞、香港科技大学的范智勇以及韩国光州科学技术院的 Young Min Song团队，在 Nature Electronics 发文，报道了一种级联双级光电突触：利用硅光伏电池，调控了海藻酸Sodium Alginate电解质的钠门控突触晶体管。

光伏电池与双电层电容器将初始光信号转化为栅极电压（第一级），进而控制突触晶体管沟道中的突触后电流（第二级）。这种级联突触信号传输机制，使突触后信号实现了高度突触促进。该系统表现出了稳定、长期的线性增强特性，提高了模式识别的准确性。

利用级联光电突触阵列，构建了一种曲面剪纸结构的神经形态成像器，模拟了人眼视网膜的弯曲几何结构与神经信号传递功能，具备视觉信息感知与预处理能力。

A neuromorphic imager based on a cascaded optoelectronic synapse.

基于级联光电子突触的神经形态成像器

图1 | 级联光电突触概述及工作原理。

图2 | 双电层electric double-layer，EDL突触晶体管的器件结构与电学特性。

图3 | 级联光电突触。

图4 | 神经形态计算中的线性增强突触可塑性。

图5 | 曲面神经形态成像器。

文献链接

Lu, Y., Rao, Z., Shim, H.et al.A neuromorphic imager based on a cascaded optoelectronic synapse.Nat Electron(2026). https://doi.org/10.1038/s41928-025-01540-w