近日，光电集成技术与应用团队左致远教授、赵佳教授在《Advanced Optical Materials》期刊发表以“All-Optical Excitatory and Inhibitory Synapses Based on Reversible Photo-Induced Phase Transition in Single-Crystal CsPbBr3Perovskite”为题的研究成果，激光与红外教育部重点实验室博士研究生程鹏鹏与刘泽翰为共同第一作者，光学高等研究中心左致远教授、信息科学与工程学院赵佳教授为共同通讯作者。
在人工神经网络中，人工突触器件扮演着至关重要的角色。它们不仅模仿生物神经元之间的连接强度与信号传递方式，更拥有学习和记忆等高级功能。然而，当前的电子突触器件在电信号传输过程中，漏电流和串扰等问题难以避免。虽然全光突触器件展现出广阔的应用前景，但其设计复杂且工作波段受限，这成为了制约其发展的关键因素。
在这项工作中，团队提出了基于钙钛矿光诱导相变效应设计光突触的新颖方法。成功实现了钙钛矿全光突触器件的设计和制备，并且可以实现兴奋和抑制两种突触功能。其中，兴奋性钙钛矿光突触器件展现出双脉冲易化(PPF)指数为29.05%（ΔT=1 s，1310 nm），快速和慢速弛豫时间分别为0.52 s和7.09 s；而抑制性钙钛矿光突触器件则表现出PPF指数为84.26%（ΔT=1 s，1310 nm），快速和慢速弛豫时间分别为0.59 s和12.08 s。理论上，上述人工突触器件的工作波长范围可覆盖整个透射光谱，并进一步验证了其在1550 nm和940 nm波长下的兴奋性和抑制性突触行为模拟。该研究不仅突破了钙钛矿全光突触的设计难点，更填补了钙钛矿在全光人工突触领域的研究空白。
上述研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202303306
