本网讯（材料科学与工程学院）近日，材料科学与工程学部何刚教授团队联合南京大学和宁波甬江实验室在傅里叶光电突触器件领域取得新进展。研究成果以“A Fourier Optoelectronic Synapse with Single-Wavelength Modulation”为题发表于国际顶级期刊《Advanced Materials》（DOI：10.1002/adma.74518）。安徽大学为第一通讯单位，集成电路学院23级硕士研究生汪克晟、集成电路学院青年教师姜珊珊博士、南京大学博士生彭宝成为论文共同第一作者；材料学部何刚教授，姜珊珊博士、郭小辉教授，南京大学万昌锦教授、宁波甬江实验室万青教授为论文共同通讯作者。
分析空间频域特征对于提取目标丰富的深层特征至关重要，能够提升具身智能对非结构化环境的适应能力。数字计算方案因频繁的数据传输存在效率瓶颈，而现有神经形态系统则缺少面向频域处理的专用硬件。在此背景下，材料学部何刚教授团队联合合作者制备了PDVT-10/IGZO 异质结晶体管，该器件可利用单波长光强编程至多级非易失态，极大推动了光电神经形态系统的发展。基于该光电突触与傅里叶光学系统，构建了一套傅里叶神经形态视觉系统，在基于频域特征的图像处理任务中展现出优异的处理效率与效果。该系统通过光学方式提取频域信息，几乎不存在时间延迟与计算能耗，依托傅里叶光电突触的光强非线性特性完成特征滤波。此外，该傅里叶光电突触器件可通过单波长光强实现多级存储调控，基于该特性可搭建多层感知机，对频域特征开展进一步分类。该工作不仅提出了创新的傅里叶神经形态视觉系统，实现光学频域特征提取与滤波，规避数字计算传输开销；而且也为具身智能非结构化环境感知提供硬件新方案。
图 傅里叶光电突触的概念设计与表征
此外，何刚教授团队与合作者构建了PDVT-10/IGZO 全光突触，依靠波长调控实现双向可塑性，实现了高精度图像识别与降噪处理。相关研究成果以“All-optically modulated PDVT-10/IGZO heterojunction synapses for neuromorphic applications”为题分别发表在国际知名期刊《Materials Horizons》（Mater. Horiz., 2026, 13, 4653）上，集成电路学院青年教师姜珊珊博士与23级集成电路学院硕士生汪克晟为论文共同第一作者，何刚教授和南京大学万昌锦教授为论文的共同通讯作者，安徽大学为第一通讯单位。此外团队基于等离子体增强原子层(PEALD)工艺构筑了亚 10 nm IGZO 超薄神经形态晶体管，揭示了界面缺陷的调控机制；器件实现了音频 数字信息隐藏与图像加密，为兼容后端工艺的三维存储集成提供低功耗可扩展方案。相关研究成果“ALD-Driven Ultrathin IGZO Neuromorphic Transistors with Defect-Engineered 1/f Noise for Stable Multimodal Information Encryption”为题发表在国际知名期刊《The Journal of Physical Chemistry Letters》（J. Phys. Chem. Lett. 2026, 17, 772）上。材料科学与工程学院博士研究生杨嘉伟为论文的第一作者，何刚教授、青年教师卫欢欢博士以及合肥理工学院许海峰教授为论文的共同通讯作者，安徽大学为第一通讯单位。
