氯仿改性聚(3-己基噻吩)有机电化学晶体管及其神经突触功能模仿

JIANG Qian, SUN Cui, GUO Zhecheng, LIU Xuerong, SUN Qihao, DUAN Jipeng,ZHU Xiaojian, LI Runwei

Journal of Functional Polymers（2023）

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摘要

通过旋涂法制备了有机半导体聚(3-己基噻吩)(P3HT)薄膜,在二氯苯溶剂中引入氯仿对P3HT薄膜进行改性.以改性的P3HT薄膜作为沟道层,以离子凝胶作为电解质层制备了有机电化学晶体管(OECT).通过原子力显微镜、紫外-可见光谱和拉曼光谱探究了氯仿改性对P3HT薄膜粗糙度和分子有序度的影响,采用半导体参数仪研究了氯仿改性对材料电学性能的影响.实验结果表明,氯仿改性降低了P3HT薄膜的粗糙度,提高了分子排列的有序度.氯仿改性后的OECT在-0.5 V和-1.0 V的电脉冲刺激下呈现显著的神经突触兴奋脉冲电流响应特性,相比于未改性的器件,电导调控幅值分别增加了约 2倍和 16倍,且延长了其保持特性.基于氯仿改性OECT的人工神经突触网络将MNIST手写数字识别准确率从 73.6%提高至 92.7%,有望在高性能神经形态计算方面发挥重要作用.

关键词

organic electrochemical transistor,P3HT,synaptic plasticity,artificial neural network,neuromorphic computing

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