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半导体学报(英文)2026年第4期——中文导读：16-17
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研究论文
16 用于神经形态计算和图像识别的基于高霍尔迁移率碳化馒头的聚合物忆阻器的构建和器件性能
类脑智能已成为全球科技竞争的战略制高点。我国自“十三五”规划起便将“脑科学与类脑研究”列为国家重大科技项目，旨在突破传统计算架构的“泛在冯诺依曼架构”、“功耗墙与发热墙”和“算力墙”限制，推动人工智能向更高层次的通用性、自适应性和能效比跃迁。在“十四五”规划和2035年远景目标中进一步明确发展类脑智能、脑机融合等关键技术。2025年7月，工信部等七部门印发《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》，明确提出发展片上脑机接口智能交互器件，探索混合智能和类脑计算新方案。在这一背景下，作为神经形态计算中的可变权重单元和实现类脑计算的核心器件之一，忆阻器正迎来前所未有的发展机遇，在智能感知、先进存储和类脑计算等领域展现出巨大的应用潜力。
近日，华东理工大学陈彧教授课题组受中国传统美食“馒头”的启发，制备了一种成本低廉的新型N型半导体“碳化馒头CSB”，其霍尔迁移率高达1.62 cm2/(V·s)，远高于C60（1.5×10−3~2.5×10−2 cm2/(V·s)）、PCBM（2.0×10−7 cm2/(V·s)）以及许多聚合物半导体（约 10−6~10−2 cm2/(V·s)）。以CSB和聚乙烯咔唑（PVK）的混合物为活性层，成功构建了ITO/CSB:PVK混合物/Al的本体异质结忆阻器。该器件展现出卓越的历史依赖型忆阻开关性能，具有35种不同的导电状态，工作电压范围仅为±1 V。器件良率高达89%。在连续施加正向或负向电压脉冲的情况下，通过该器件的电流可以连续调节。当对器件施加15个连续的脉冲电压（脉冲幅度：0.1 V；脉冲宽度：10 μs，脉冲周期：20 μs）时，观察到的总功耗约为7.63纳焦耳，表明其在低能耗神经形态计算应用方面具有潜力。与预期的那样，无论是在何种实验条件下，CSB和PVK都不会表现出任何忆阻效应。利用该器件能够线性调整权重这一特性，构建了一个用于交通标志识别的简单卷积神经网络。经过300轮训练，识别准确率达到了88.77%。这项工作不仅为开发具有高霍尔迁移率且成本低廉、易于获取的有机半导体提供了新的途径，而且还为后续利用碳化馒头来开发高性能人工突触和光电设备提供了新的思路。
该文章以题为“High hall mobility carbonized steamed buns-based polymer memristor for neuromorphic computing and image recognition ”发表在Journal of Semiconductors上。
文章信息：
High hall mobility carbonized steamed buns-based polymer memristor for neuromorphic computing and image recognition
Chenjian Zhang, Jiaxuan Liu, Dongliang Zhang, Tianhao Qin, Kexin Wang, Haidong He, Yu ChenJ. Semicond. 2026, 47(4): 042801 doi: 10.1088/1674-4926/2512001517 基于MOF/有机半导体异质结构的宽光谱自驱动光电探测器
光电探测器是现代光电感知系统的核心元件，广泛应用于生物医学成像、环境监测、光通信及多光谱传感等领域。随着可穿戴设备与物联网的快速发展，兼具宽光谱响应、低功耗自驱动特性以及溶液可加工性的有机光电探测器逐渐成为研究热点。
二维导电金属—有机配位聚合物（2D-cMOFs）因其可溶液加工、吸收带隙可调及优良的本征光电特性而受到广泛关注。然而，其吸收光谱相对有限，在一定程度上制约了器件性能的进一步提升。针对这一问题，中山大学刘钢课题组提出了一种将可见光吸收型MOF（Zn-TCPP）与近红外吸收非富勒烯受体Y6相结合的宽光谱自驱动光电探测器（图1）。通过两种材料吸收光谱的互补叠加，实现了单器件的宽光谱光电探测。
此外，合理的能带匹配构建了II型异质结结构，有助于光生激子的高效分离，同时抑制暗态漏电流。在无需复杂结构或额外过渡层的情况下，器件即可在零偏压条件下实现自驱动工作，暗电流低至3.40×10-13 A，响应速度达到4.4 ms。该研究表明，2D-cMOFs不仅可作为光敏层，还可兼具电荷传输功能，为宽光谱光电探测器的低成本制备与性能优化提供了新的材料与结构策略（图2）。该器件结构简单，可在多种衬底上制备，在生物传感、光通信及光学成像等领域具有良好的应用潜力。
该文章作为封面文章，以题为“Broadband self-powered photodetector enabled by a MOF/organic heterojunction architecture”发表在Journal of Semiconductors上。
文章信息：
Broadband self-powered photodetector enabled by a MOF/organic heterojunction architecture
Mingke Yu, Huiyan Zheng, Yutao Xiong, Hong Wang, Yanghui Liu, Gang LiuJ. Semicond. 2026, 47(4): 042802 doi: 10.1088/1674-4926/25110031https://blog.sciencenet.cn/blog-3406013-1534011.html
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