蒋杰

教授 博士生导师 硕士生导师

入职时间:2013-11-12

所在单位:物理学院

学历:博士研究生毕业

办公地点:中南大学南校区双超所

性别:男

联系方式:jiangjie@csu.edu.cn

学位:博士学位

在职信息:在职

主要任职:中国机械工程学会极端制造分会委员,《Science China Materials》、《Nano-Micro Letters》、《Brain-X》、《极端制造》等杂志青年编委

毕业院校:湖南大学

学科:物理学

曾获荣誉:

2023-04-27  当选:  湖南省杰出青年基金

2022-05-20  当选:  英国皇家化学学会评选的 Materials Horizons“新锐科学家”

2022-12-06  当选:  湖南省优秀硕士论文指导教师奖

2023-03-10  当选:  一区TOP期刊《极端制造》“最佳贡献奖”

2023-12-02  当选:  一区TOP期刊《极端制造》“优秀青年编委奖”

研究进展

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[1]热烈祝贺张艺同学在国际权威期刊Advanced Functional Materials发表题为“Maskless Femtosecond-Laser-Processed Ionotronic Double-Gate Transistor Array for Pattern Adaptation Emulation”的研究成果(Adv Funct Materials20242400822DOI: 10.1002/adfm.202400822)(影响因子:19.2

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论文基于飞秒激光图案化技术制备了一种具有自适应能力的离子/电子耦合双栅氧化物晶体管阵列。所得到的突触晶体管能对刺激适应之后实现脱敏,模拟生物神经系统的自我保护能力。更重要的是,集成的2×2器件阵列初步模拟了基于大脑先验知识依赖的图案适应功能。这项工作对大面积绿色电子和未来的环境交互式仿生智能机器人的研究具有重要意义。此外,相关研究获得了国家发明专利证书。

致谢:论文得到湖南省杰出青年科学基金(2023JJ10069)、国家自然科学基金(52172169)的资助。



[2]热烈祝贺谢叮咚同学在国际知名期刊SCIENCE CHINA Materials发表题为“0D-carbon-quantum-dots/2D-MoS2 mixed-dimensional heterojunction transistor for emulating pulsatile photoelectric therapy of visual amnesic behaviors”的研究成果 (DOI: 10.1007/s40843-023-2638-y)  (影响因子:8.1)。

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论文基于零维碳量子点/二维MoS2混合维异质结晶体管对视觉失忆行为治疗进行了模拟。该异质结晶体管成功实现了生物中可重构的记忆/失忆行为和可调节的视觉记忆巩固功能。同时, 通过实验还证明了光电协同脉冲修复可能对视觉失忆进行有效治疗。这项工作为医学记忆诊断系统、人机实时交互等领域的发展提供了一个新契机。

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致谢:论文得到国家自然科学基金资助项目(52172169)和湖南省杰出青年科学基金(2023JJ10069)的资助




[3]热烈祝贺李彦冉同学在国际期刊Physica Status Solidi (RRL)-rapid research letters(邀稿)发表题为“Bioinspired Vertical Transistors from Artificial Synapse to Neuromorphic System”的研究成果 (DOI:10.1002/pssr.202300181)  (影响因子:2.8)

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神经形态垂直晶体管的构建不仅可以解决计算机结构瓶颈(处理器和存储单元分离),而且可以缓解摩尔极限。因此,神经形态垂直晶体管的实现对于模拟生物感觉突触/神经元和开发超低功耗类脑芯片具有重要意义。此综述从典型尺寸、典型材料和潜在应用三个方面介绍了用于视觉仿生应用的器件。重点介绍了神经形态垂直晶体管功能的最新研究进展。


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致谢:论文得到国家自然科学基金资助项目(52172169)和湖南省杰出青年科学基金(2023JJ10069)的资助。



[4]热烈祝贺李彦冉同学在国际期刊IEEE Transactions on Electron Devices发表题为“Vertical Ion-Coupling Ga2O3 TFT With Spatiotemporal Logic Encryption.的研究成果(DOI:10.1109/TED.2023.3268145)  (影响因子:3.221)

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本论文提出了一种具有时空加密能力的垂直短通道Ga2O3薄膜晶体管。垂直离子耦合晶体管结构不仅可以避免复杂的晶体管工艺,还可以获得~ 10nm的超短通道长度。此外,由于不同的共面多栅极结构,垂直非晶Ga2O3体管成功实现了逻辑加密功能。这种低成本的加密装置可能为未来具有高安全特性的微电子技术创造新的机会。

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致谢:论文得到了国家自然科学基金项目(No. 52172169)的支持。



[5]热烈祝贺李彦冉同学在国际期刊Journal of the Inorganic Materials (邀稿) 发表题为“Bionic Research on Multistage Pain Sensitization Based on Ionic Oxide Transistor Array” 的研究成果。(DOI:10.15541/jim20220594) (影响因子:1.7)

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本论文以海藻酸钠生物聚合物作为离子耦合栅介质, 成功制备了5×5无结痛觉感知晶体管阵列。器件不仅能模拟突触的重要功能, 如兴奋性突触后电流、双脉冲易化、动态滤波等, 而且还成功模拟了痛觉神经网络的多级空间感知敏化特性。构建该网络系统为下一代神经形态类脑系统应用提供了新的途径。

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致谢:论文得到了国家自然科学基金项目(No. 52172169)的支持。



[6]2023-12-12 :热烈祝贺本科生刁羽同学在国际期刊Sensors(邀稿)发表题为“Metal-Oxide Heterojunction: From Material Process to Neuromorphic Applications”的综述论文(DOI: 10.3390/s23249779)(影响因子:3.9)

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该综述提供了对基于金属氧化物异质结器件的设计和构造及其在神经形态系统中的应用的见解。

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致谢:论文得到了湖南省杰出青年科学基金(2023JJ10069)和国家自然科学基金(52172169)的支持。

 


[7]2023-11-28 :热烈祝贺宋泓霖同学在国际权威期刊IEEE Journal on Flexible Electronics(邀稿)发表题为“Flexible Electrolyte-based Devices for Neuromorphic Electronics”的综述论文(DOI: 10.1109/JFLEX.2023.3335182)

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该综述从人工神经网络、软感知系统和人机界面三个方面介绍了柔性电解质仿生器件的研究进展,总结了该类神经形态器件在仿生功能应用方面的最新研究进展。

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致谢:论文得到了国家自然科学基金项目(No. 52172169)的支持。



[8]2023-04-10: 热烈祝贺谢叮咚同学在国际顶级期刊Advanced Materials发表题为“Porous Metal-organic-framework/ReS2 Heterojunction Phototransistor for Polarization-sensitive Visual Adaptation Emulation”的研究成果 (https://doi.org/10.1002/adma.202212118)  (影响因子:32.086)。

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      论文提出了一种基于多孔金属有机框架/二维ReS2异质结光电晶体管的偏振视觉适应器件概念,成功实现了一系列重要的可调偏振适应行为。此外,一系列重要的偏振感知神经形态行为,如:偏振感知的兴奋性突触后电流、多模可调的二向色性比和可重构的感觉适应。进一步,基于偏振光-电协同刺激策略,具有底栅可调和环境依赖的偏振敏感视觉适应行为也被成功实现。

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        致谢:本工作特别感谢湖南大学机械与运载工程学院段辉高教授团队在器件微纳加工方面的支持;中南大学物理与电子学院阳军亮教授、黄寒教授、方梅副教授在器件表面分析方面的支持;华东师范大学物理与电子科学学院田博博教授在材料表征方面的支持。该工作得到了国家自然科学基金项目(No. 52172169)的支持。



[9]2023-03-28:热烈祝贺张艺同学在期刊SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS(邀稿)发表题为“Emerging photoelectric devices for neuromorphic vision applications principles developments and outlooks”的研究成果(DOI: 10.1080/14686996.2023.2186689)(影响因子:5.5

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为光遗传学和光敏材料的发展,目前光电神经形态器件在实现人工视觉感知系统领域显示了巨大的潜力。此综述围绕典型的维度、材料和结构三个方面对用于视觉仿生应用的器件进行介绍。进行介绍的视觉器件包括光电突触忆阻器和晶体管两类。重点阐述了使用不同光敏材料的这两种器件在视觉感知功能方面的最新研究。

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致谢:论文得到了国家自然科学基金项目(No. 52172169)资助。



[10]2023-01-31: 热烈祝贺苏静雅同学在国际权威期刊Materials Horizons发表题为“Vertical 0.6-Volt Sub-10-nm Oxide-homojunction Transistor Gated by Silk Fibroin/Sodium Alginate Crosslinking Hydrogel for Pain-sensitization Enhancement Emulation”的研究成果 ( DOI: 10.1039/D2MH01431A)  (影响因子:15.717)

        论文以丝素蛋白/海藻酸钠交联水凝胶为新型栅介质,研究了一种具有强疼痛敏化能力的超低电压超短通道垂直晶体管。该设备可被赋予多状态疼痛敏化增强特性,并且利用巴甫洛夫训练实现了揭示疼痛刺激、记忆和敏化之间密切关系的皮层重组过程,为未来仿生医疗设备和智能可穿戴电子产品的发展提供了良好的途径。

          

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    致谢:论文得到了国家自然科学基金项目(No. 52172169)和中南大学中央高校基本科研业务费专项资金项目(No. 2021zzts0496)资助。


[11] 2022-07-22:热烈祝贺谷丽娟同学在国际权威期刊IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES发表题为“Fully Optical-Driving Ionotronic InGaZnO4 Phototransistor for Gate-Tunable Bidirectional Photofiltering and Visual Perception”的研究成果(https://doi.org/10.1109/TED.2022.3185954.)  (影响因子:3.221)。

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        论文提出一种离子电子神经形态InGaZnO4光电晶体管,建立了一个全光驱动的人工神经网络。通过离子耦合生物电解质将栅极偏压负向调节,可将光学神经元成对脉冲易化转换为光学抑制特征。此外,生物高通、低通和带阻光电滤波器行为可以在这种一体化光电晶体管中成功地模拟。最后,构建了一个全光学驱动的人工神经网络,实现精确度约为90%的人工视觉感知。

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[12] 2022-05-03:热烈祝贺蒋杰老师收到副主编Geraldline Hay的邀请,在英国皇家化学会出版的材料领域领军期刊Materials Horizons撰写评论editorial:“Materials Horizons Emerging Investigator Series: Dr Jie Jiang, Central South University, China”(https://doi.org/10.1039/D2MH90027K)(影响因子:15.717)。

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         该editorial也被RSC出版社于线上报道。

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[13] 2022-02-19: 热烈祝贺谢叮咚同学在国际权威期刊Journal of Materials Chemistry C发表题为“Water-induced Dual Ultrahigh Mobilities Over 400 cm2/Vs in 2D MoS2 Transistor for Ultralow-voltage Operation and Photoelectric Synapse Perception”的研究成果 (https://doi.org/10.1039/D1TC06010D)  (影响因子:7.393)。

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        论文通过在二维MoS2场效应晶体管表面覆盖水分子来显著提高器件的迁移率(>400 cm2/Vs)。该水诱导的MoS2器件不仅具有超高的双迁移率(409.1-773.4 cm2/Vs),还具有超低的工作电压(0.6V)。此外,一些重要的突触行为,如兴奋/抑制突触后电流、可控的记忆行为等都被成功的实现。更为重要的是,基于该器件的人工视觉识别系统中手写数字识别准确率高达97.2%。


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        致谢:论文得到国家自然科学基金资助项目(52172169)、中南大学创新驱动项目研究基金(2019CX024)和中南大学自主创新项目(2020zzts046)的资助。


[14] 2022-02-17: 热烈祝贺谢叮咚同学在国际权威期刊Materials Horizons发表题为“Polarization-perceptual Anisotropic Two-dimensional ReS2 Neuro-transistor with Reconfigurable Neuromorphic Vision”的研究成果 ( DOI: 10.1039/D1MH02036F)  (影响因子:13.266)。

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论文采用各向异性二维ReS2,实现了一种新型的可重构神经形态视觉功能。该神经形态器件由于直接带隙半导体特性以及各向异性的晶体结构,表现出良好的光电探测能力和优异的偏振灵敏度。此外,利用ReS2神经形态晶体管初步论证了两种先进偏振感知应用:可重构自适应学习能力的偏振导航和三维视觉偏振成像。

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   致谢:论文得到国家自然科学基金资助项目(52172169)、中南大学创新驱动项目研究基金(2019CX024)和中南大学自主创新项目(2020zzts046)的资助。


[15] 2022-02-11: 热烈祝贺李彦冉同学在国际权威期刊Nanoscale发表题为“A biopolymer-gated ionotronic junctionless oxide transistor array for spatiotemporal pain-perception emulation in nociceptor network" 的研究成果 (Nanoscale, 2022, 14,2317-2326. DOI: 10.1039/d1nr07896h )  (影响因子:7.79)。


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在本研究中,利用海藻酸钠(SA)生物聚合物电解质作为离子传递的普通神经递质层,成功地制作了5×5无结铟锡氧化物(ITO)阵列,构建了具有痛觉感知和阈值调节能力的人工痛觉感知网络。该共面栅阵列不仅实现了基于简单器件结构的伤害感受器网络,而且还通过共同的电解液在各个器件之间建立了广泛的软连接。基于这些共面连接,我们可以认识到伤害感受器网络的一些重要特征,如生物伤害感受器所显示的痛阈值、先前伤害的记忆以及由于伤害感受器网络路径改变而引起的时空敏感化。

                                                                              

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      致谢:该研究工作得到了国家自然科学基金(52172169)、中南大学创新驱动基金(2019CX024)、中南大学自主创新项目(2020zzts374)、湖南省自然科学基金(2021JJ20067)的资助和支持。



[16] 2022-01-28: 热烈祝贺魏留博同学在国际权威期刊Advanced Electronic Materials发表题为“From Pain to Fear Recognition via Pavlovian Learning in an Organic-Inorganic Hybrid Neuromorphic Transistor" 的研究成果 (Adv. Electron. Mater. 2022, 2101174.  DOI: 10.1002/aelm.202101174. )  (影响因子:7.418)。

                                                  

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在本研究中,我们利用聚乙烯醇电解质制备了一种基于有机-无机杂化的MoS2晶体管的新型疼痛感知器件。 基于独特的离子迁移机制,我们自己被的有机-无机杂化的神经形态晶体管能够实现疼痛感知的关键特性,如阈值、敏化和脱敏行为。 最重要的是,通过巴甫洛夫条件反射训练,这种仿生电子器件展现出从疼痛识别到恐惧识别的转变。这些结果为下一代仿生电子设备、智能医疗、认知电子等提供了全新思路。

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致谢:该研究工作得到了国家自然科学基金(52172169)、中南大学创新驱动基金(2019CX024)、中南大学自主创新项目(2021zzts0510)的资助和支持。



[17] 2021-08-19: 热烈祝贺课题组负责人蒋杰老师获批国家自然科学基金面上项目(项目号:52172169),资助额度为58万元,项目执行时间为:2022年1月-2025年12月,相信在本项目的资助下,课题组可以取得更多优秀的成果。



[18] 2021-07-09: 课题组成员谢叮咚、魏留博、周考琪、谷丽娟、苏静雅在蒋杰老师的带领下参加了在西安举办的“第二十三届全国半导体物理学术会议”。期间,蒋杰老师做了相关学术报告,课题组成员认真学习了国内同行的最新学术进展。

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[19] 2021-06-06: 热烈祝贺冯光迪同学在国际权威期刊Advanced Functional Materials发表题为“Flexible Vertical Photogating Transistor Network with an Ultrashort Channel for In-Sensor Visual Nociceptor的研究成果 (Adv.Funct.Mater, 2021,2104327,  DOI: 10.1002/adfm.202104327 )  (影响因子:18.808)。

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      论文开发了一种柔性透明瞬态垂直共面多端光电晶体管。沟道仅为3 nm的In-Ti-O (ITO)超短沟道垂直晶体管,不仅突破了传统的仿生器件结构和仿生功能,而且可以用于可穿戴电子皮肤和硬件安全的瞬态生物相容性智能系统。其中柔性离子传导可生物降解聚合物海藻酸钠(SA)电解质、共面多端网络结构和超短通道的结合赋予光电晶体管理想的透明柔性和物理瞬时消失能力。同时还建立了一个具有疼痛感知的痛光感知网络系统,并成功地模拟了重要的疼痛敏化行为,以进一步避免视觉二次伤害。

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致谢:论文得到中南大学创新驱动项目研究基金(2019CX024)、中国博士后科学基金资助项目(2018M632985,2018T110839)、 浙江实验室开放研究项目(2021MD0AB03)、上海科技创新行动计划(19JC1416700)的资助。

 

[20] 2021-06-04: 热烈祝贺周考琪同学在国际权威期刊 Journal of Semiconductors发表题为“2D transition metal dichalcogenides for neuromorphic vision system ”的Highlight (Journal of Semiconductors, 2021,42(9):090203,DOI:10.1088/1674-4926/9/090203)(影响因子:0.23)。

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       本文列举了二维过度金属硫化物材料实现神经形态视觉系统的各种实例。介绍了,以WSe2/h-BN/Al2O3光电异质结晶体管与Crossbar忆阻器网格组成的视网膜传感器。该器件不仅具有高光响应,而且具有良好的仿生特征,可以同时实现对视觉信号感知与预处理,避免了将大量冗余视觉信号输入连接传感器的芯片中,大大提高了视觉信号的处理速度。这种“In-sensor”形式的处理模式可以普遍应用于各类神经形态传感器中,从光电到声电、热电、压电信号转换中有广阔的发展前景。

    致谢:论文得到中南大学创新驱动项目研究基金(2019CX024)、湖南省自然科学基金(2018JJ3652)、国家重点研发项目(2017YFA0206600)、国家自然科学基金(51773045,21772030,51922032,21961160720)的资助。


[21] 2021-06-06:  热烈祝贺魏留博同学在国际权威期刊Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science 发表题为“Recent  Progress in Anisotropic Two-dimensional Semiconductors: from Materials Properties to Photoelectric Detection"的综述论文 (Physica Status Solidi (a). 2021,218(16):2100204, DOI: 10.1002sa.202100204 ) (影响因子:1.67)

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该综述介绍了二维各向异性材料的晶体结构和制备方法,讨论了平面内各向异性层状材料的拉曼散射,总结了基于各向异性二维材料的光电探测器的最新研究进展。

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[22] 2021-01-06: 热烈祝贺谢叮咚同学在国际权威期刊Advanced Functional Materials发表题为“Photoelectric Visual Adaptation Based on 0D-CsPbBr3-Quantum-Dots/2D-MoS2 Mixed-Dimensional Heterojunction Transistor”的研究成果  ( Adv.Funct.Mater, 2021,31(14):2010655, DOI: 10.1002/adfm.202010655 (影响因子:18.808)。

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本文研究表明,刺激电压的持续时间、频率以及脉冲个数与适应准确度成正相关,而刺激电压的幅值则与适应准确度成负相关。适应敏感度可通过条件刺激的幅值与持续时间进行精确的调节。此外,在光电协同作用下,刺激电压对不同光强的适应能力不同,成功实现了基于可调环境阈值的经典视觉适应性行为。这些工作为生物视觉仿生提供了全新思路。

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致谢:论文得到中南大学创新驱动项目研究基金(2019CX024)、中国博士后科学基金资助项目(2018M632985,2018T110839)和中南大学自主创新项目(2020zzts046)的资助。


[23] 2020-11-20: 热烈祝贺谢叮咚同学成功申请“2020年度湖南省研究生创新项目”, 项目经费合计:30000元。


[24] 2020-10-27:课题组成员谢叮咚、程永超、魏留博、李彦冉、谷丽娟、苏静雅、许岩在蒋杰老师的带领下参加了在上海举办的“第二届西湖半导体集成电路技术研讨会”。期间,蒋杰老师还接受华东师范大学田博博研究员的邀请,前往做了“离子调控微纳神经形态晶体管”的专门学术报告。

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[25] 2020-10-26: 热烈祝贺程永超同学在国际权威期刊Nanoscale发表题为“Hardware implementation of photoelectrically modulated dendritic arithmetic and spike-timing-dependent plasticity enabled by an ion-coupling gate-tunable vertical 0D-perovskite/2D-MoS2 hybrid-dimensional van der Waals heterostructure”的研究成果(Nanoscale, 2020, 12, 21798,DOI: 10.1039/d0nr04950f)(影响因子:6.895)。

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本文开发了一种基于CsPbBr3-QDs/2D-MoS2异质结沟道的新型光电混合神经形态晶体管。利用时空混合脉冲可以成功实现光电混合的布尔逻辑、树突集成运算和Hebbian学习规则等。该工作在低能耗的类脑认知学习方面具有重要的应用价值,有望推动人工智能电子产品研究领域的进一步发展。

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致谢:论文得到中南大学创新驱动项目研究基金(2019CX024)、中国博士后科学基金资助项目(2018M632985,2018T110839)和中南大学自主创新项目(2020zzts373)的资助。

 

[26] 2020-10-09: 热烈祝贺程永超同学在国际权威期刊Small发表题为“Vertical 0D-Perovskite/2D-MoS2 van der Waals Heterojunction Phototransistor for Emulating Photoelectric-Synergistically Classical Pavlovian Conditioning and Neural Coding Dynamics”的研究成果(Small.2020,16(45):2005217,DOI: 10.1002/smll.202005217)(影响因子:11.459)。该论文同时被选为第16期封面论文(Inside Front Cover)。

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论文中提出了一种基于零维钙钛矿量子点(0D-CsPbBr3 QDs)/二维二硫化钼(2D-MoS2)混合维异质结沟道的光电神经形态晶体管。通过在具有强大载流子输运能力的2D层状MoS2半导体上引入具有优异光吸收能力的胶体钙钛矿量子点,可以构建一个高效的光生载流子输运界面。该器件不仅具有高光响应性,而且具有良好的仿生特征,例如兴奋性突触后电流(EPSC)、双脉冲易化、动态时间滤波。更重要的是,可以使用光电协同方法成功模拟效率可调的光电巴甫洛夫联想学习和光电混合神经元编码行为。本文提出的器件可以为下一代人工智能纳米光电器件与系统的集成提供广阔的发展前景。

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致谢:该研究工作得到了中南大学创新驱动基金(2019CX024)、湖南省自然科学基金(2018JJ3652)、中国博士后科学基金(2018M632985,2018T110839)的资助和支持。


[27] 2020-4-10:热烈祝贺赵宇航同学关于光电混合神经形态计算的聚乙烯醇-门控无结AZO光电晶体管论文在国际权威期刊Solid State Electronics 上成功发表。

   论文采用聚乙烯醇生物聚合物薄膜作为栅介质材料,制备出无结AZO薄膜晶体管,并研究其光电混合的突触行为,最终实现长时程记忆。

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研究发现:该器件不仅具有晶体管的常见功能,而且还实现了常见的类脑仿生功能。更重要的是通过光与电的刺激实现从短程记忆到长程记忆的转变,论文链接如下:

      

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致谢:此项工作由中南大学创新驱动项目研究基金(2019cx024)、湖南省自然科学基金(2018JJ3652)、中国博士后科学基金(2018M632985, 2018T110839)和中南大学自主创新项目(2018zzts333的资助。

 

[28] 2019-11-21: 热烈祝贺冯光迪同学在国际权威期刊Advanced Materials发表题为 “Sub-10 nm Vertical Organic/Inorganic Hybrid Transistor for Pain-Perceptual and Sensitization-Regulated Nociceptor Emulation”的研究成果(2020,DOI: 10.1002/adma.201906171)(影响因子:25.809)

论文中以海藻酸钠生物聚合物为栅介质,研制了一种垂直沟道仅为3 nm的可见光波段全透明In-Sn-O (ITO)晶体管。这一垂直结构的类脑神经晶体管不仅在超短沟道技术上取得了重要突破,而且该硬件装置还成功模拟了伤害感受器的疼痛阈值、对先前损伤的记忆、疼痛敏化/脱敏等重要特征。并通过巧妙地调节沟道厚度成功实现了SRN这一重要的痛觉神经功能。

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   该器件不仅突破了传统器件的工艺,还实现了更高级的痛觉感知功能该器件可以为下一代人工智能纳米光电器件与系统的集成提供了广阔的发展前景,论文链接如下

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    致谢:该研究工作得到了中南大学创新驱动基金、湖南省自然科学基金、中国博士后科学基金的资助和支持。同时特别感谢中南大学物理与电子学院高永立、牛冬梅团队在器件表面分析方面的支持;中南大学物理与电子学院阳军亮、刘标团队在器件第一性模拟方面的支持;中南大学物理与电子学院银凯老师在材料表征方面的支持;湖南大学机械与运载工程学院段辉高、陈艺勤团队在器件微纳加工方面的支持。


[29] 2019-07-12:课题组成员谢叮咚、赵宇航、冯光迪、程永超在蒋杰老师的带领下参加了在杭州举行的第22届全国半导体物理大会。


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[30] 2019-04-26: 蒋杰老师应邀出席了在澳门科技大学举办的2019年第7届信息、通信和网络国际会议。

 

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[31] 2019-01-21: 研究小组成员赵宇航、程永超在蒋杰老师的带领下参加了“2019第一届先进二维材料、器件及发展趋势研讨会”。(地点:深圳市)

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[32] 2019-01-18: 热烈祝贺胡文楠同学关于“光电时空混合的神经形态二维双电层光电晶体管”的论文在国际权威期刊Nanoscale上成功发表(影响因子:7.233)。                                               

论文中成功制备了以海藻酸钠为顶栅介质的双电层二硫化钼光电晶体管,不仅分析了器件在单独的电模式和光模式下的类神经突触行为,而且还首次详细研究了器件在光电混合集成模式下的时空整合和STDP行为。

 

研究发现:器件在单独的电模式下表现出增强的滤波特性,而在光模式下能够同时实现增强和抑制的滤波特性。更重要的是,通过采用光电混合集成的方式,Hebb和non-hebb规则在单个二硫化钼器件中被同时实现了。这项工作有望为新兴的神经形态纳米电子学中更为复杂的光电混合计算提供一种替代解决方案。

致谢:论文得到湖南省自然科学基金(2018JJ3652)、中南大学创新驱动项目研究基金(2019CX024)、中国国家自然科学基金(61404176,11334014)和中国博士后科学基金资助项目(2018M632985,2018T110839)的资助。

 

[33] 2019-01-15: 热烈祝贺胡文楠同学关于“用于脑激发神经形态学习的质子-电子耦合的二硫化钼晶体管”的论文在国际权威期刊Journal of Materials Chemistry C 上成功发表(影响因子:5.976)。

论文采用天然可再生的生物聚合物壳聚糖作为顶栅介质材料,制备出了共平面多栅MoS2晶体管,并实现了多种新颖的类神经突触行为,同时,使用第一性原理理论解释了器件的工作原理。

 

 

研究发现:壳聚糖聚合物中质子导电层的存在,使MoS2晶体管实现了低工作电压、低功耗。基于这种离子调制机制,多种突触行为(EPSC、filters、 dynamic logic and integration and so on)被成功的模拟。这项工作有望用于下一代智能神经形态纳米电子体系。论文链接如下:

致谢:论文得到湖南省自然科学基金(2018JJ3652)、中南大学创新驱动项目研究基金(2019CX024)、中国国家自然科学基金(61404176)和中国博士后科学基金资助项目(2018M632985,2018T110839)的资助。

  

[34] 2019-01-11: 热烈祝贺冯光迪同学关于“以壳聚糖生物聚合物为自支撑层的具有‘与’逻辑功能的轻质无铟氧化物晶体管”论文在国际权威期刊Solid State Electronics 上成功发表。

论文采用壳聚糖生物聚合物薄膜同时作为柔性衬底和栅介质材料,制备出了新颖的无结AZO薄膜晶体管,并详细研究了其柔性行为,最终还实现“与”逻辑功能。

 

研究发现:该器件不仅成功实现了晶体管性能,还实现了在柔性方面的测试。更为重要的是,实现了逻辑功能“与” 论文链接如下:

 

 

 

 

致谢:此项工作由中南大学创新驱动项目研究基金(2019cx024)、湖南省自然科学基金(2018JJ3652)和中国博士后科学基金资助项目(2018M632985,2018T110839)的资助

  

[35] 2018-12-15: 热烈祝贺胡文楠同学在湖南省第十一届“低维物理与器件”研究生创新论坛中荣获优秀论文“墙报奖”。 

 

 

 

[36] 2018-12-15: 热烈祝贺谢叮咚同学在湖南省第十一届“低维物理与器件”研究生创新论坛中荣获优秀论文“三等奖”。

 

 

[37] 2018-12-06:热烈祝贺胡文楠同学和谢叮咚同学同时获得中南大学‘优秀研究生’称号。

 

[38] 2018-11-19: 热烈祝贺课题组负责人蒋杰老师获得中南大学2019年度创新驱动计划项目资助(项目号:2019CX024)。据悉本次课题组获资助的是青年人才项目,资助额度为38万元,项目执行时间为:20181-202012月。相信在本项目的资助下,课题组可以取得更多优秀的成果。

 

[39] 2018-09-30:热烈祝贺胡文楠同学和谢叮咚同学同时获得2018年硕士研究生国家奖学金(2万元/人),也祝贺赵宇航同学获得2018年中南大学米塔尔奖学金(0.5万元/人)。

 

[38] 2018-09-03热烈祝贺谢叮咚同学关于用于神经形态互补时空学习的共平面栅双电层聚合物耦合的双向二维MoS2突触论文在国际权威期刊Organic Eectronics上成功发表(影响因子:3.680)。

论文采用MoS2半导体作为晶体管的沟道材料同时利用有机材料PVA作为栅介质,从而制备出高性能的双电层MoS2晶体管,并详细研究突触基本的双方向行为,最终还实现了生物互补时空学习功能的模拟。

 

研究发现:该器件不仅具备较好的电学性能,还能够成功模拟出生物最基本的双方向突触行为(如:EPSC/IPSCE-PPF/I-PPF、双向动态滤波等)。更为重要的是,通过多共面栅的引入,互补时空学习及双向可调尖峰逻辑等重要神经形态功能也得到了实验论证。论文链接如下:

 

 

  

致谢:论文得到中国家自然科学基金(61404176,11334014湖南省自然科学基金(2018JJ3652)中国博士后科学基金资助项目(2018M632985,2018T110839)的资助。

 

 

[39] 2018-09-01:热烈欢迎2018级程永超同学加入蒋杰老师课题组。

 

[40] 2018-08-18:热烈祝贺赵宇航同学关于“神经形态突触电子学的最新进展:从新兴材料、设备到神经网络论文在国际权威期刊Journal of Nanoscience and Nanotechnology上成功发表。

论文主要是从材料和器件结构两大方面介绍了神经形态突触电子学的最新进展。更重要的是讨论了最新的利用多栅晶体管结构实现了人工神经网络。这一成果实现了从突触到神经元到神经网络的飞跃。因此新兴的突触电子学在下一代智能纳米电子学中有着广阔的应用前景。论文链接如下:

 

 

 

致谢:本工作得到湖南省自然科学基金(批准号:2018J3652)、国家自然科学基金(批准号:61404176)和中国博士后科学基金资助项目的资助。

   

[41] 2018-07-24热烈祝贺谢叮咚同学关于用于神经形态视觉识别的共面多栅MoS2双电层晶体管论文在国际权威期刊ACS Appl. Mater. Interfaces上成功发表(影响因子:8.097)。

论文采用新型二维MoS2作为晶体管沟道材料,同时利用有机PVA材料作为栅介质,制备出高性能的双电层MoS2场效应晶体管,并详细研究了其类脑神经突触行为,最终还实现了大脑视觉识别功能的模拟。

 

研究发现:该器件不仅成功地模拟出生物最基本的突触行为(如:EPSCPPF等),还实现了时空坐标的识别。更为重要的是,通过使用共面矩阵栅对应于视觉系统中的接收场,器件最终还成功模拟出视觉方向识别功能,这种方法为缓解目前人工视觉识别系统设计困难提供了一条有效的新途径。论文链接如下:

 

 

致谢:论文得到中南大学先进材料超微结构与超快过程研究所高永立教授、阳军亮教授、何军教授和南京大学万青教授的大力支持,以及国家自然科学基金(61404176,11674162,11334014湖南省自然科学基金(2018JJ3652)中国博士后科学基金资助项目(2018T110839,2018M632985)的资助。

 

[42] 2018-07-06热烈祝贺胡文楠同学关于自支撑在天然生物聚合物膜上的瞬态安全的神经形态晶体管论文在物理领域国际权威期刊Nanoscale上成功发表(影响因子:7.233)。

论文采用海藻酸钠生物聚合物薄膜同时作为柔性衬底和栅介质材料,制备出了新颖的无结AZO薄膜晶体管,并详细研究了其类脑神经突触行为,最终还实现了神经形态电子器件的可生物降解。

 

研究发现:晶体管不仅具备良好的电学性能,也能够成功地模拟出多种生物突触行为(包括EPSCPPF、动态滤波、神经算法等),更有趣的是,整个器件可以在120秒内实现超快水溶,这项工作是迈向未来硬件安全的瞬态生物兼容的智能电子系统的重要一步。论文链接如下:

 

 

致谢:论文得到中南大学先进材料超微结构与超快过程研究所何军教授、阳军亮教授、牛冬梅副教授的大力支持,以及国家自然科学基金(11334014)、湖南省自然科学基金(2018JJ3652)中国博士后科学基金资助项目(2018T110839)的资助

 

[43] 2018-07-03研究小组成员谢叮咚、胡文楠、赵宇航、冯光迪在蒋杰老师的带领下参加了2018年国际存储材料、器件与系统会议(地点:中国北京国家会议中心)。