Nat Commun：光介导离子动力学实现超低压有机电化学器件中的多模态学习、记忆和传感

Nanoyu

2025-07-30

离子信号传导使生物系统能够以节能方式实施学习，记忆和传感任务。由于离子耦合，有机电化学晶体管是模仿生物体中离子驱动过程的有希望的构件。然而，扩散到电解质的离子动力学在模拟人类学习和记忆能力所需的超级门电压（V_G）上实现非挥发性方面构成了挑战。

在这里，中科院化学所Yunqi Liu，Yunlong Guo， 国科大Hui Huang报告了由光介导的离子陷阱和释放动力学驱动的非易失性异质结有机电化学装置（nHOED）。

文章要点

1）由于异质结内的光生电荷有效分离，因此在光活动层 - 通道界面处的阴离子将孔紧紧地捕获。

2）这使该设备能够在365–660 nm的广泛波长频谱上实现多重内存（超过100个不同的内存状态）。因此，nHOED可以有效地复制人类神经系统的学习，记忆和感测功能。

3）此外，该方案避免了将陷阱功能的阴离子注入通道中，从而促进该设备在没有V_G的情况下实现非挥发性。此外，通过采用具有短通道优势的垂直遍历结构，nHOED的工作电压已减小到0.1V。

参考文献

Liu, G., Wen, W., Shan, C. et al. Photomediated ion dynamics enables multi-modal learning, memory and sensing in ultralow-voltage organic electrochemical device. Nat Commun 16, 6933 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-61783-1

https://doi.org/10.1038/s41467-025-61783-1