MoS2逻辑存储器;石墨烯记忆电阻器;热电聚合物薄膜。
使用MoS2的内存逻辑
École洛桑理工学院Fédérale de Lausanne (EPFL)的工程师们建造了一个logic-in-memory设备采用二硫化钼(MoS2)作为通道材料。MoS2是一种三原子厚的二维材料，是优良的半导体。
这种新型芯片基于浮栅场效应晶体管(fgfet)，可以长时间保持电荷。MoS2对存储在fgfet中的电荷特别敏感，这使得研究人员能够开发出既可以作为存储单元又可以作为可编程晶体管的电路。
一种集逻辑运算和数据存储两种功能于一身的计算机芯片。(来源:©2020 EPFL / LANES)
EPFL纳米电子与结构实验室(LANES)的负责人安德拉斯·基斯(Andras Kis)说:“这种电路执行两种功能的能力与人脑的工作方式类似，在人脑中，神经元既参与存储记忆，也参与进行心算。”“我们的电路设计有几个优势。它可以减少与存储单元和处理器之间传输数据相关的能量损失，减少计算操作所需的时间，并缩小所需的空间。这为更小、更强大、更节能的设备打开了大门。”
该团队用可编程NOR门演示了这一概念。他们说，该设计可以简单地扩展，以实现更复杂的可编程逻辑和功能完整的操作集。
石墨烯记忆电阻器
宾夕法尼亚州立大学的研究人员正在使用石墨烯记忆电阻器用于神经形态计算。
“我们正在创建人工神经网络，试图模拟大脑的能量和面积效率，”宾夕法尼亚州立大学的博士生托马斯·施朗哈默(Thomas Schranghamer)说。“大脑非常紧凑，可以放在你的肩膀上，而现代超级计算机所占据的空间只有两三个网球场那么大。”
宾夕法尼亚州立大学工程科学和力学助理教授萨帕塔什·达斯补充说:“毫无疑问，我们有强大的计算机，问题是你必须把内存存储在一个地方，在另一个地方进行计算。”
受到连接大脑神经元的突触如何重新配置的启发，该团队正在构建的人工神经网络可以通过对石墨烯片施加短暂的电场来重新配置。在这项工作中，他们展示了至少16种可能的记忆状态，而大多数基于氧化物的忆阻器只有两种。
Das说:“我们所展示的是，我们可以使用简单的石墨烯场效应晶体管精确控制大量的存储状态。”
该团队认为，将这项技术提升到商业规模是可行的，并相信这项工作将对追求神经形态计算的公司产生兴趣。
热电聚合物薄膜
阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的研究人员正在努力改善这一问题热电性能聚合物薄膜。
热电效应，即电子从热区域迁移到冷区域产生电流，通常利用具有刚性陶瓷结构的半导体。但相反，使用柔性聚合物可以提高可穿戴设备的能量收集能力。
该团队专注于一种含有聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)链的共混导电聚合物。PEDOT:PSS相对便宜，易于加工应用，包括喷墨打印。由于它能够吸收掺杂剂，它也恰好是性能最好的热电聚合物之一。
通常，热电PEDOT:PSS薄膜经常暴露在强酸形式的掺杂剂中。这一过程会洗掉松散的PSS链，以提高聚合物的结晶度，并留下氧化PEDOT链的颗粒，以提高导电性。
KAUST的研究人员Diego rosa - villalva说:“我们使用硝酸是因为它是PEDOT最好的掺杂剂之一。”“然而，它很容易蒸发，随着时间的推移，这会降低热电性能。”
掺杂步骤完成后，PEDOT:PSS薄膜必须进行反向过程，以中和或“脱掺杂”一些导电颗粒，以提高热电发电能力。
研究小组发现，PEDOT:PSS薄膜用聚乙烯亚胺去掺杂一周后，与未处理的样品相比，保留了两倍的热电功率。该处理将薄膜封装起来以防止硝酸逸出。此外，该涂层改变了热电聚合物的电子性质，使其更容易从包括人体热量在内的来源获取能量。
Villalva说:“我们没想到这种聚合物会提高设备的寿命，尤其是因为它是一层不到5纳米的薄膜。”“它以前被纳入其他有机电子产品中，但很少用于热电。”
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