AM：通过非线性光响应切换在单片钙钛矿器件中实现光驱动可重构逻辑

在单层器件中调控非线性载流子动力学对于实现低功耗复杂逻辑运算至关重要，然而由于固有的线性电荷传输和单极性光响应，这仍是一个挑战。

本文韩国全北大学Sooncheol Kwon、科学技术研究院Minah Seo和Yusin Pak等人报道了一种基于无偏压、单层钙钛矿器件的多功能光电子逻辑门，其表现出光强依赖的极性切换特性。通过将聚赖氨酸引入MAPbI₃，实现了陷阱态调控以调制非线性响应。非对称双光门架构通过调节入射光位置实现空间可控的电荷传输。该结构使得所有八种基本逻辑门功能（包括XOR和XNOR）可在单一材料和器件中实现。此外，该器件可独立处理双通道、幅度输入和时序调制输入。它并非通过像素级成像执行逻辑运算，而是通过向器件施加基于场景的概念调制图，输出由实验记录的光电压响应得出。

这些研究成果为紧凑、节能的光驱动逻辑系统建立了有前景的平台，潜在应用于Li-Fi通信和终端人工智能。

研究亮点：

1. 单片器件实现全逻辑功能：在单一钙钛矿器件中实现了包括XOR和XNOR在内的全部八种基本逻辑门操作，突破了传统器件功能数量的限制。

2. 零偏压非线性光响应：通过PLL掺杂引入深能级陷阱态，实现光强控制的极性切换，无需外部偏压即可完成复杂逻辑运算。

3. 双光门架构支持多路信号处理：非对称设计支持空间与强度双维度输入调控，可独立处理幅度与频率信号，为光通信与视觉处理提供硬件基础。

D. Ahn, Y. Jang, M. Lee, et al. “ Light-Driven Reconfigurable Logic in a Monolithic Perovskite Device via Nonlinear Photoresponse Switching.” Adv. Mater. (2025): e09566.

https://doi.org/10.1002/adma.202509566

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