近日，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所等提出了一種由s-SWCNT和乙酰丙酮釔組成的一維同軸異質(zhì)結(jié)構(gòu)，并將其用作晶體管的溝道材料。

　　該方法實現(xiàn)了s-SWCNT內(nèi)部均勻且穩(wěn)定的摻雜，有效緩解了由于表面懸掛鍵導(dǎo)致的金屬—半導(dǎo)體接觸退化和載流子散射。s-SWCNT一維中空腔體的徑向限域作用誘導(dǎo)了封裝乙酰丙酮釔分子的形變。這種形變增強了分子的極化率，從而在外電場下產(chǎn)生更顯著的極化響應(yīng)。

　　團隊通過這一機制，在晶體管的工作電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)了溝道載流子的協(xié)同捕獲與釋放，進而在同一器件內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的多電阻態(tài)?；谶@一特性制備的三元邏輯電路對輸入信號具有選擇性，能夠準(zhǔn)確識別輸入信號的最大值或最小值，并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。此外，還展示了三元權(quán)重網(wǎng)絡(luò)在神經(jīng)形態(tài)計算中的潛力。

　　進一步地，通過實驗和理論研究，將這一概念推廣到由其他金屬乙酰丙酮配合物與s-SWCNT構(gòu)成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)體系。與傳統(tǒng)的多值邏輯方案相比，該工作避免了復(fù)雜的能帶工程或多層堆疊，更有利于大規(guī)模集成，并為理解一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的構(gòu)效關(guān)系以及實現(xiàn)三元邏輯晶體管提供了新的視角。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進材料》（Advanced Materials）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。