天津大学黄辉团队Advanced Materials：光调控自由基双极掺杂实现大规模多功能神经形态视觉系统

背景：神经形态视觉系统旨在模拟视网膜功能，实现感-存-算一体化。然而现有系统多为单一功能（如运动检测或视觉记忆），难以满足自动驾驶等复杂场景需求，亟需多功能集成硬件平台，但传统方法依赖界面/缺陷态陷阱，面临工艺复杂、可控性差、光响应弱等问题。研究目的：本研究旨在开发一种结构极简、光学可重构双极（ORB）神经形态器件，通过光调控自由基双极掺杂策略，在单一层内实现兴奋与抑制性突触可塑性，并构建大规模多功能视觉系统。结论：团队利用galvinoxyl自由基（GX）作为波长依赖型双极掺杂剂，掺杂至高迁移率聚合物中。808nm光下GX作为p型掺杂剂捕获电子，产生兴奋性响应；450nm光下作为n型掺杂剂捐赠电子，产生抑制性响应。基于此成功构建256×256像素神经形态视觉系统，集成了动态运动检测、时空视觉记忆和边缘增强三大功能。在CIFAR10分类任务中，双极模式将准确率从84%提升至90%，为复杂环境下的高性能神经形态视觉提供了可扩展硬件路径。