近日，華東理工大學化學與分子工程學院陳彧教授課題組聯合上海市智能感知與檢測技術重點實驗室在有機憶阻器神經形態計算領域取得重要進展，相關成果在線發表于國際權威期刊《德國應用化學》。
有機憶阻器的發展目標擴展到實現多電導狀態，旨在減少陣列中的器件數量，縮短數據寫入時間，提高運行速度和效率。實現憶阻器的高精度可編程性，特別是在可用于神經形態計算網絡的一致和精確性能方面，不僅需要高質量的活性層薄膜，還需要均勻且有序的材料結構。基于共價有機框架（COF）的有機憶阻器在未來的神經形態計算應用中表現出巨大的潛力。通過適當的分子結構設計和構建模塊選擇來制備高質量COF納米片對于增強憶阻器性能至關重要。
針對上述問題，研究團隊創新性地設計了一種含有雙重氧化還原活性單元的COF材料（Ta-Cu?COF）。所得的COF納米片通過酸輔助剝離進行分散，在氧化銦錫（ITO）基板上旋涂制備高質量的COF薄膜。COF薄膜中雙氧化還原活性中心的協同效應與其獨特的結晶度相結合，顯著降低了氧化還原能壘，從而能夠有效調制Al/Ta-Cu?COF/ITO憶阻器中的128個非易失性電導態。基于該憶阻器構建的卷積神經網絡成功對足球烯、諾獎中心、圖書館、手性建筑和攀登杯等華理校園標志性建筑的圖片實現了識別功能，經過25個訓練周期后識別準確率高達95.13%。與雙穩態器件相比，具有128種電導態的憶阻器的識別精度提高了45.56%，并顯著提高了神經形態計算的效率，降低了運行功耗。
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