Mit der rasanten Entwicklung der künstlichen Intelligenz kann die traditionelle Von-Neumann-Architektur, die durch die Trennung von Speicher und Berechnung begrenzt ist, den ständig wachsenden Rechenleistungsanforderungen kaum noch gerecht werden. Inspiriert vom biologischen Nervensystem bietet die neuromorphe Berechnung neue Forschungsmöglichkeiten zur Überwindung dieses Engpasses. Optische synaptische Bauelemente erhalten aufgrund ihrer schnellen Reaktion und ihres geringen Energieverbrauchs große Aufmerksamkeit, und unter vielen Materialsystemen zeigen organische Halbleiter mit ihrer Flexibilität, Transparenz und einfachen Verarbeitung gute Anwendungsperspektiven. In dieser Arbeit wurde ein auf zweidimensionaler MXene-Oberflächenmodifikation basierendes organisches optisches synaptisches Bauelement hergestellt, mit der Struktur ITO/PEDOT:PSS/PM6:Y6/MXene/PFN-Br/Ag. Die Ergebnisse zeigen, dass die MXene-Modifikation die photoelektrische Reaktion des Bauelements unter Beleuchtung mit 380, 525 und 808 nm verstärkt; bei Stimulation mit 808-nm-Lichtpulsen erreicht der Paired-Pulse-Facilitation-Index des Bauelements bei ∆t = 1 s 113,6 %, höher als das Referenzbauelement mit 109,2 %. Das Bauelement kann auch stabil verschiedene synaptische Plastizitätsverhalten wie SDDP, SNDP und SRDP realisieren. Basierend auf den synaptischen Eigenschaften des Bauelements wurde ein Handschrifterkennungsmodell erstellt, das mit dem MXene-modifizierten Bauelement eine Erkennungsgenauigkeit von 92,3 % erreicht, höher als das Referenzbauelement mit 90,1 %, und zeigt somit ein großes Anwendungspotenzial in neuromorphen visuellen Systemen.

optische Synapse; organische Heterostruktur; MXene; Oberflächenmodifikation