二维Nb2GeTe4光电突触

轴向迁移率近两倍

利用Nb2GeTe4的面内各向异性实现方向可编程的突触可塑性，支撑多维感知与并行处理。

Tianle, Zeng · Zishen, Zhao · Ye, Kun · Yu, Zhipeng · Junxin, Yan · Yuxuan, Zeng · Lv, Weiming · 郭连波 · 赵春 · 聂安民 · 曾中明 · 柳忠元

Advanced Materials 2026

参数信息

a轴空穴迁移率

137.97 cm² V⁻¹ s⁻¹

b轴空穴迁移率

78.29 cm² V⁻¹ s⁻¹

a轴图像处理准确率

98.3 %

b轴图像处理准确率

88.3 %

机器视觉系统物体识别准确率

89.6 %

智能车辆导航平台决策准确率

90.2 %

技术优势

一个器件就能实现方向可编程突触

利用Nb2GeTe4的面内各向异性，沿a轴和b轴的载流子迁移率不同，电-光协同刺激可诱导方向依赖的突触可塑性，无需复杂结构。

图像处理准确率高达98.3%

在自适应图像处理任务中，沿a轴的突触器件实现了98.3%的准确率，远高于b轴的88.3%，展示了方向可编程的感知能力。

同时支持多模态感知与并行处理

单一材料集成各向异性输运和光谱可调响应，能够同时处理多种感知信号并并行计算，为紧凑型神经形态硬件铺路。

应用场景

• 神经形态感知：模拟生物突触，实现方向可编程的感知功能。
• 自主机器人：为自主机器人提供低功耗、自适应的视觉与决策硬件。
• 边缘计算：将神经形态计算集成到边缘设备，减少数据传输与延迟。
• 光电探测：利用波长依赖的光响应实现光谱可调的光电探测。
• 机器视觉：以98.3%的图像处理准确率执行自适应视觉任务。