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优秀文章，编辑部整合入选
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2024年度优秀论文备选名单并获专家好评的文章，值此新春佳节，特别推出《专家推荐-
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好文》系列推文。
本期为《专家推荐-
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好文》系列推文第一期，以下是相关文章及介绍，扫描二维码即可免费阅读和下载全文！（注：文章排名不分先后）
专家点评
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该研究在人工智能和柔性器件领域影响较大，研究方向前沿，内容严谨且扎实。
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柔性、可拉伸半导体器件近年来一直是研究的热点话题。本文针对柔性超薄器件的发展，综述了相关的代表性研究成果，也为可拉伸薄膜材料和器件的构筑指明了方向，具有较好的代表性，有望引起读者的共鸣和引用。
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超薄材料的应用前景比较广，在各领域都有需求，本综述有望为超薄器件提供较全面的参考和科普。
Recent advances in ultrathin materials and their applications in e-skin
Wenchao Gao, Jiaoya Huang, Jiang He*, Runhui Zhou, Zemin Li, Ziyu Chen, Yufei Zhang, Caofeng Pan*
基于人工智能和大数据的智能技术在健康监测和人机能力提升方面具有巨大潜力。然而，电子设备必须与人体相连才能实现这一愿景。因此，具有高拉伸性和低刚度机械性能的组织或类皮肤电子器件有很大的应用前景。超薄材料因其高性能和灵活性而引起了研究界和业界的极大关注。在过去的几年中，基于超薄材料的柔性超薄传感器和器件取得了相当大的进展。
中国科学院北京纳米能源与系统研究所潘曹峰（Caofeng Pan）教授团队
综述了该领域的发展，并探讨了超薄材料制造和器件制造方面的代表性研究进展。考虑了可拉伸超薄材料和器件的制造策略。强调和突出了薄膜结构与性能之间的关系。最后，探讨了超薄器件的当前功能和局限性。
DOI: 10.1002/inf2.12426
Citation:
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, 2023, 5(8), e12426
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专家点评
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新型晶体薄膜光电器件及其钝化技术是目前研究的热点话题。本文提出了胶体量子点光电探测器的钝化新策略，研制了具有先进性的原型器件，同时实现了系统集成。相关研究工作的辨识度比较明显。
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作者提出了一种新颖的双钝化策略，利用双端配体在非极性 (100) 晶面和卤化物配体在极性 (111) 晶面上同时实现钝化，从而提升PbS CQD光电二极管的性能。这种特性保护了集成电容中可靠的载流子积分，免受CMOS ROICs不可避免的偏压干扰，从而提高了成像质量。单片集成的CQD成像器在低成本红外成像方面具有巨大潜力，预计将引起消费领域的广泛关注。
Peilin Liu, Shuaicheng Lu, Jing Liu, Bing Xia, Gaoyuan Yang, Mo Ke, Xuezhi Zhao, Junrui Yang, Yuxuan Liu, Ciyu Ge, Guijie Liang, Wei Chen, Xinzheng Lan, Jianbing Zhang*, Liang Gao*, Jiang Tang*
华中科技大学唐江（Jiang Tang）教授
团队提出了双端配体二次钝化方案，通过在卤素配体钝化（111）晶面的基础上，引入了4-氨甲基吡啶（4-AMPY）分子对（100）晶面进行补充钝化，有效降低薄膜中由于未配位原子和团聚导致的低能缺陷态，有效降低缺陷浓度。所制备的PbS CQD光电二极管探测器暗电流密度在-10 mV的偏压下低至9.6 nA cm
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，降低了5倍之多，在大偏压下效果更为明显。此外，器件在1300 nm的峰值波长下具有50.8%的EQE和2.5 × 10
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Jones的D*。通过将探测器与CMOS读出电路直接集成，实现了像素规格640 × 512、像素间距15 μm的成像芯片，并展示了多种红外应用场景。
DOI: 10.1002/inf2.12497
Citation:
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, 2024, 6(1), e12497
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专家点评
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作者通过p型半导体PCDTBT来调控非晶Ga
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，使得传统紫外光探测器在大幅度提升性能的基础上具有了新的自驱动功能。建议入选。
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日盲紫外光电检测比较重要，本研究报道的多功能探测器有潜在应用价值。
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该论文提出基于p型半导体PCDTBT调控非晶氧化镓的日盲紫外光电探测器的内在机理，发现其暗电流的降低可以有效提升日盲紫外光电探测器的光响应，为Ga
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光电探测器的进一步应用提供了创新性的策略，推荐其评为优秀论文。
Yifei Wang, Zhenhua Lin, Jingli Ma, Yongyi Wu, Haidong Yuan, Dongsheng Cui, Mengyang Kang, Xing Guo, Jie Su, Jinshui Miao, Zhifeng Shi, Tao Li, Jincheng Zhang, Yue Hao, Jingjing Chang*
西安电子科技大学常晶晶（Jingjing Chang）教授
研究团队提出采用p型半导体PCDTBT来调控非晶Ga
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基日盲紫外光电探测器，使其暗电流进一步降低，有效提升日盲紫外光响应特性，同时该光电探测器还具有自驱动功能。作者深入地揭示了其中的内在机理，该工作为实现多功能型Ga
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基光电探测器提供一条新的途径。
DOI: 10.1002/inf2.12503
Citation:
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, 2024, 6(2), e12503
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人工突触器件的开发是目前的研究前沿热点工作，本文构筑了基于二维材料异质结的神经形态光电晶体管，揭示了不同组态下的突触行为，所制备器件具有先进性的器件性能，展现出较好的研究价值和可读性，应该会引起广大读者的关注。
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这篇文章介绍了一种创新的光电子突触浮栅晶体管器件，采用了由多层石墨烯（MLG）、六方氮化硼（h-BN）和二硫化钼（MoS₂）等二维材料构成的范德华异质结构。这个设计在材料和器件结构上都有显著创新，并且在性能上也展现了出色的能效、低噪声和良好的权重线性度。首先，这款器件充分利用了范德华异质结构的独特优势，将多种二维材料的特点结合在一起。在这些材料中，石墨烯作为浮栅材料，实现电荷积累，调节阈值电压；h-BN作为绝缘层，可以支持光生载流子的隧穿效应，帮助器件实现良好的动态响应和记忆功能；MoS₂作为半导体通道，不仅能积累光生载流子，还提供了卓越的光电突触可塑性。这些材料的协同作用，使得器件在光电响应和突触行为上具备了高度的灵活性和可编程性，展现了巨大的潜力。在性能方面，这一器件具有超低能耗（每次光输入事件仅需2.5 fJ），接近生物神经系统的能效水平（10 fJ），这让它在神经形态计算中的应用前景非常广阔。此外，器件具有低噪声电流（<500 fA）和高信噪比（PSC/I_noise > 5），使其能够稳定工作，非常适合处理复杂的神经网络任务。尤其在模式识别方面，经过20轮学习后，器件的识别准确率可达到92.2%，展现了良好的学习能力和适应性。总的来说，这款器件在结构设计、材料选择、能效和功能上都具有显著的创新，在神经形态计算和智能系统中展现了广泛的应用前景，具备了应用意义。
Yilin Sun, Mingjie Li, Yingtao Ding*, Huaipeng Wang, Han Wang, Zhiming Chen, Dan Xie*
北京理工大学集成电路与电子学院丁英涛（Yingtao Ding）副教授与清华大学集成电路学院谢丹（Dan Xie）副教授
合作，研制了基于石墨烯/h-BN/MoS
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范德华异质结的浮栅型神经形态光电晶体管，实现了高达10
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的写入、擦除比以及上千次的循环擦写，揭示了载流子在范德华异质结中的隧穿机制。进一步利用范德华异质结浮栅型结构中光生载流子的有效俘获和释放，实现了以光存储特性为基础的光敏突触可塑性，包括短程可塑性、长程可塑性以及对脉冲易化特性。特别地，通过预先对浮栅结构进行编程或擦除操作使其置于低阻态或高阻态，在不同阻态下，器件表现出不同的突触功能，即功能型突触（高阻态）和沉默型突触（低阻态），实现了通过预先编程信号来调控器件可塑性的表达。最后，根据浮栅型器件载流子隧穿机制，编程操作使器件处于高阻态，抑制暗坏境下的噪声电流，在低操作电压和较弱光的刺激下，也可以得到明显的后突触电流，由此实现了极低的器件能耗。
DOI: 10.1002/inf2.12317
Citation:
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, 2022, 4(10), e12317
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液态金属的研究一直是热门话题，本论文构筑了高性能的液态金属复合水凝胶传感器，并实验了系统集成和实用场景的验证，从理论、实验、应用三个维度诠释了液态金属研究的优势，有望被读者借鉴和引用。
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文章详细介绍了一种新型的基于液态金属嵌入的高弹性水凝胶传感器，该传感器能够实现手势到语言的实时转换。研究团队通过在水凝胶中嵌入液态金属，显著提高了传感器的电导率和机械弹性，使其能在极端物理条件下维持稳定性和高性能。此外，通过无监督学习算法，该系统能够识别并翻译手语，为聋哑人士的交流提供技术支持。这项研究不仅展示了高科技传感器在医疗健康监测领域的应用潜力，也推动了智能材料和人工智能技术的融合发展。这篇论文通过创新的材料和先进的技术集成，解决了现有传感技术在灵敏度和稳定性方面的局限，展示了其在实际应用中的巨大潜力。
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设计了一种具有高电导率、低弹性模量、高拉伸性和鲁棒性的液态金属复合水凝胶传感器，开发出了生物智能运动监测系统（包括水生生物运动），并实现了多维运动监测数据到声音反馈的智能化处理。
Robust hydrogel sensors for unsupervised learning enabled sign-to-verbal translation
Hude Ma, Haiyang Qin, Xiao Xiao, Na Liu, Shaolei Wang, Junye Li, Sophia Shen, Shuqi Dai, Mengmeng Sun, Peiyi Li, Xiaofang Pan, Mingjun Huang, Baoyang Lu, Jun Chen*, Lidong Wu*
中国水产科学研究院吴立冬（Lidong Wu）研究员与加州大学洛杉矶分校陈俊（Jun Chen）教授
合作设计了一种具有高电导率（22 S m
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）、低弹性模量（23 kPa）、高拉伸性（1500%）和鲁棒性的液态金属复合水凝胶传感器，克服了柔性传感器的能量消耗和设备老化障碍。通过进一步集成微控制器、信号处理电路、蓝牙发射器和用于可视化多维数据的自组织映射软件，开发出了生物智能运动监测系统（包括水生生物运动），并实现了多维运动监测数据到声音反馈的智能化处理。该工作不仅为语言障碍人士与普通人的交流提供了一种可靠手段，也为水生生物运动监测提供了有效方案，拓展了生物智能监测传感器应用范围。
DOI: 10.1002/inf2.12419
Citation:
InfoMat
, 2023, 5(7), e12419
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