WTe₂浮栅光子突触

能耗仅 0.26 fJ

利用Weyl半金属浮栅的负量子电容效应放大栅压，在同一个器件中同时实现超低能耗与长达一年的信息保持。

Xiangyu, Zeng · 张旸 · Wang, Xu · Fang, Cizhe · Zhuoqing, Gao · Li, Xiaoxi · 刘艳 · 郝跃 · 韩根全

ACS Nano 2026

参数信息

事件能耗

0.26 fJ

保持时间

1 year

技术优势

栅压被量子放大

费米能级靠近 Weyl 节点时，负量子电容将微小栅压放大成强内建电场，少电荷就能打出大输出，所以能耗才这么低。

室温就能存一年

放大后的内建电场把电荷牢牢压在浮栅里，室温保持时间接近一年，因此不需要额外制冷或周期性刷新。

一器件干三件事

这个二维范德华突触可以完成视觉传感、权重存储和计算，不需要专门的存储单元，集成密度和能效都更好。

应用场景

• 神经形态视觉传感器：光电突触直接感光并记忆，省掉前级读出和存储，适合做低功耗视觉前端。
• 光子人工突触：器件验证了 EPSC、PPF 和逻辑门功能，可作为光子神经网络的基本单元。
• 低功耗突触器件：每个事件 0.26 fJ 的能耗比典型突触晶体管低几个数量级，适合边缘端学习。
• 感存算一体器件：光、电信号在同一个器件内完成加权求和与存储，支持感存算一体架构。