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近年來，電子工程師一直在嘗試開發新的類腦硬件，以更高效地運行人工智能 (AI) 模型。雖然大多數現有硬件專門用于傳感、處理或存儲數據，但一些團隊一直在探索將這三種功能結合在單個設備中的可能性。
據EDN電子技術設計報道，西安交通大學、香港大學和西安科技大學的研究人員最近推出了一項創新的科技突破，他們開發出了一種新型有機晶體管，該晶體管不僅可以作為傳感器，還可以作為處理器。這一重要突破的研究成果已在《自然電子》雜志上發表，并引起了廣泛的關注。
研究人員最近研究的最初目標是開發一種既可以用作傳感器又可以用作處理器的 OECT，因為這樣的設備可以創建更加同質和高效的 AI 硬件。OECT 是基于薄膜的有機電子設備，具有晶體管的功能。它們的薄度使它們特別有希望用于開發智能生物電子學，例如可穿戴或植入式設備以及神經形態硬件。
這項最新研究的關鍵創新點在于該有機晶體管采用了垂直橫向架構和選擇性摻雜離子的結晶-非晶通道。這使得晶體管能夠在傳感模式和處理模式之間進行切換，具備了雙重的可重構性。
為了制造他們的 OECT 陣列，研究人員使用了一系列簡單的技術和工藝，包括熱蒸發、溶液刀片涂層、熱退火和反應離子蝕刻。由于所有這些技術都具有成本效益，因此它們可以促進其設備的大規模制造。
王中瑞教授表示：“我們的設備具備令人印象深刻的多功能性。作為傳感器，它可以檢測來自電生理學、化學物質、光和溫度等各種信號。作為存儲單元，它具備10位模擬狀態的存儲能力、低切換隨機性以及超過10,000秒的狀態保留。這使得我們的OECT設備成為人工智能領域的多功能工具。”
在一系列實驗中，研究人員評估了OECT設備在不同操作模式之間切換的能力。他們發現該設備作為傳感器能夠感知不同類型的刺激，包括離子和光。而作為處理器，它能夠處理10位模擬狀態，并能夠良好地保留這些狀態。
馬偉教授表示：“我們的新型設備具備雙重操作方案，能夠充當傳感器和處理器。這種可重構性受到生物啟發，也使得未來的神經形態硬件更具通用性和適應性。”
該團隊未來計劃改進制造技術，以創建一個大規模的OECT陣列，為完全集成的傳感處理神經網絡打下基礎。該技術有著廣泛的潛在應用，有望徹底改變醫療保健等領域。例如，通過硬件實現實時疾病診斷，可以大大提高醫療環境的速度和準確性。王中瑞教授補充道：“我們的下一步工作將進一步探索更具前景的應用，以實現這項技術在醫療等領域的實際應用。”