我院微纳电子器件与集成技术研究团队在微电子器件领域国际权威期刊 IEEE Electron Device Letters（IF=4.8）发表题为《Biocompatible and Reusable Synaptic Transistor With Efficient Electron-Ion Dynamic Coupling Interface》的研究论文。
面向神经形态计算与柔性生物电子应用，团队针对生物电解质（如果胶）与氧化物半导体（InSnZnO, ITZO）沟道间因界面极性与润湿性失配导致的电子-离子耦合效率低下问题，提出高分子界面工程策略。系统评估PMMA、PS与PVA三种介电修饰层后，发现PMMA凭借适中的表面能与疏水特性，可协同优化电双层（EDL）质子富集与沟道电子迁移，实现高效动态电子-离子耦合。所构建的生物相容、可再生突触晶体管（BRST）展现出优异的仿生突触功能：兴奋性突触后电流（EPSC）峰值达0.16 mA，并成功模拟双脉冲易化（PPF）、脉冲时长/频率/数量依赖可塑性（SDDP/SFDP/SNDP）等关键突触行为；其低通滤波特性的截止频率为3.4 Hz，可用于图像边缘增强处理。器件兼具高机械鲁棒性（曲率半径7.2 mm下>10⁴次弯折稳定）与可循环使用能力——果胶电解质降解后仅需更换即可重复使用≥5次，突触响应无显著衰减。
该工作为解决生物-半导体异质界面载流子传输失配提供了有效范式，推动了高稳定性、可穿戴、可降解、可重复使用的神经形态生物电子器件的发展，在人机接口及植入式神经调控等领域具有重要应用潜力。
论文第一作者为钟伟副教授，倪尧副教授与刘远教授为共同通讯作者，广东工业大学集成电路学院为第一完成单位和唯一通讯单位。
[1] Zhong, Wei; Chen, Xiaoen; Mo, Xi; Chen, Yayi; Ni, Yao; Wei, Aixiang; Chen, Rongsheng; Kwok, Hoi Sing; Liu, Yuan. Biocompatible and Reusable Synaptic Transistor With Efficient Electron-Ion Dynamic Coupling Interface. IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, 2025, 46(3):504-507.
