近日，我院纳米能源研究中心团队开展了基于摩擦电势调控的双栅铟镓锌氧化物晶体管的多功能传感器的研究，研究成果以“Triboelectric potential tuned dual-gate IGZO transistor for versatile sensory device”为题发表在《Nano energy》期刊上。

本研究利用摩擦纳米发电机产生的摩擦电势与双栅铟镓锌氧化物晶体管集成，实现多功能传感平台（距离、压力、光以及人工光子突触）。摩擦纳米发电机由机械位移产生的摩擦电势作为栅压调控该晶体管，称为摩擦电子学晶体管。基于双栅的铟镓锌氧化物的摩擦电子学晶体管可作为高灵敏的距离传感器，其灵敏度为1.57×10⁶ mm^-1，响应时间为120 ms。压力改变顶栅空气栅介质的电容变化的摩擦电子学晶体管，形成压力传感，其压力传感的感知范围为55.5 Kpa 到344.4 Kpa。由于铟镓锌氧化物的光响应，其光传感的光响应度为10⁵A/W。基于该双栅的摩擦电子学晶体管的持续光电导设计了人工光突触，模拟了Sobel 算子并进行图像边缘检测。这项工作对多感知耦合传感器件和未来神经神经形态器件的多模态可塑性提供一个新的方法。

该工作获得国家自然科学基金，北京市科技新星等项目支持。

论文作者：孙其君（通讯作者），谭飞霞（硕士生），熊瑶（硕士生），于金冉，王中林（通讯作者）。

论文链接： https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106617