興大與捷克成功開發具多功能雙柵極二維電晶體

興大描述說,多功能雙柵極二維電晶體,想像一款單一裝置,既能儲存資訊、執行邏輯運算,又能模擬人腦神經元般的適應性學習能力。

這項開創性研究近期發表於《Small》(2024 年影響因子12.1),展示超薄二維材料如何驅動智慧化電子元件的發展。

來自BUT微電子系博士生、同時爲Visegrad–Taiwan 獎學金得主Adam Slechta,在林淑萍教授實驗室參與仿神經元研究,與團隊成員Advaita Ghosh 及Dr. Lester Uy Vinzons 共同完成這款前所未有的多功能電晶體。此研究成果亦展現中興大學與布爾諾理工大學跨國科研合作的實力。

上述元件特點與創新亮點,包括記憶體內邏輯運算,可在記憶體單元內,執行可重構的「或」(OR)和「非」(NOT)邏輯運算,並支援「非」邏輯運算增益調節。此設計相較於傳統系統,大幅降低能耗與電路空間佔用。

尤其,產品具適應性調節的神經形態行爲,模擬大腦神經元的學習與適應特性,能根據不同訊號強度、持續時間及重複次數做出動態反應。頂部柵極,如同「調節神經元」,可強化或抑制訊號,實現更高層次的神經控制。

林淑萍表示,這款元件展示記憶、邏輯與神經調控功能,於單一二維材料平臺的共存。林彥甫教授補充,他們的下一步目標,是將此設計優化,以實現大規模整合,應用於人工智慧硬體、神經形態運算等領域。

這次研究成果,憑藉小巧體積與多樣化功能,興大的雙柵極二維電晶體邁向新世代電子產品的關鍵一步,不僅速度更快、體積更小,更具備生物智能般的自適應特性。