基于Na+掺杂MoS2的双栅树突晶体管：时空整合赋能智能图像处理与边缘计算

来自中国的研究人员针对传统人工树突器件难以实现同极性电压驱动的兴奋/抑制时空整合问题，创新性开发出基于Na+掺杂MoS2的双栅树突晶体管(DGD)。该器件通过p型/n型忆阻特性，实现了时空耦合、协同竞争等复杂树突计算功能，在图像降噪(识别准确率从64%提升至93%)和光强适应(低光识别率从67%增至94%)方面展现出突破性性能，为新一代边缘智能设备提供了革新性解决方案。

　　

这项突破性研究展示了一种具有革命性架构的双栅树突晶体管(Dual-Gate Dendristor, DGD)，其核心采用钠离子(Na⁺)掺杂的二硫化钼(MoS₂)材料体系。这种精巧的设计使器件同时具备p型和n型忆阻晶体管特性，创造性地实现了同极性电压刺激下兴奋性/抑制性突触响应的动态调控——这就像给人工神经元装上了"智能开关"，能像生物神经元那样对时空信号进行精准解码。

研究团队成功复现了生物神经系统中三大标志性功能：时空信号耦合、兴奋-抑制协同竞争、非线性整合运算。通过电生理特性分析揭示，这些功能源于栅极电压对离子迁移路径的精确调控，犹如在纳米尺度构建了"离子高速公路网"。更令人振奋的是，该器件在图像处理中展现出类视网膜的智能特性：不仅能将含18%噪声图像的识别准确率从64%大幅提升至93%，还实现了暗/亮环境自适应调节——在低光照条件下将识别率从67%提升至94%，强光环境下从87%优化至93%。

这项成果为开发新一代边缘计算设备提供了关键器件支持，其独特的时空信息处理能力，使得未来在无人驾驶、医疗影像等实时智能场景中部署"仿生视觉芯片"成为可能。这种融合了神经形态计算与半导体工艺的技术路线，正在模糊生物智能与人工智能的界限。