SOMA: A Single-Material Organic Multivibrator Adaptive Neuron for Fully Integrated PEDOT:PSS Neuromorphic Systems

作者
Nikita Prudnikov,Yeohoon Yoon,Hans Kleemann
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
标识
DOI:10.48550/arxiv.2603.20954
摘要

Neuromorphic electronics and spiking neural networks (SNNs) offer energy-efficient data processing, essential for real-time and edge-computing applications. In particular, interfacing and processing biological signals require devices that combine electronic performance with ionic sensitivity, which are capabilities uniquely provided by organic electrochemical transistors (OECTs). However, realizing a simple, fully integrated OECT-based neuron with rich dynamics and adaptability remains challenging. Most reported implementations rely on current-driven operation, which complicates large-scale integration and neuron-neuron coupling due to the need for precise matching of operating currents and bias voltages. Here we present a voltage-driven neuron circuit based on a multivibrator oscillator architecture, entirely fabricated from poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS). The neuron exhibits tunable adaptability through an additional control input, enabling switching between burst latency and length encoding modes. We further demonstrate a hardware-implemented two-neuron unit consisting of an inhibitory and a readout neuron, where readout activity is suppressed depending on the relative timing of the inhibitory input. Finally, we demonstrate that the fabrication process is compatible with polymer dendrite growth, enabling on-chip integration of synaptic elements on the same substrate. Owing to its structural simplicity and compatibility with a single, available material, this approach offers a scalable and accessible route toward integrated OECT-based SNNs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
DATATA完成签到 ,获得积分10
刚刚
lrq发布了新的文献求助10
1秒前
豆丁完成签到,获得积分0
1秒前
万老头完成签到,获得积分10
1秒前
冻结完成签到 ,获得积分20
1秒前
1秒前
queen发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
加油阿琪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
小马甲的应助被wd采纳,获得10
2秒前
2秒前
Akim的应助被超级善愁采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.2的应助被木一采纳,获得10
3秒前
吉星高照发布了新的文献求助10
3秒前
闪闪自中完成签到,获得积分10
3秒前
Orange的应助被初景采纳,获得20
4秒前
4秒前
ZTH完成签到,获得积分10
4秒前
独特振家完成签到,获得积分10
4秒前
evelyn完成签到,获得积分10
4秒前
机灵的薯片完成签到,获得积分10
4秒前
悠南完成签到 ,获得积分10
4秒前
嘟嘟嘟嘟完成签到,获得积分10
4秒前
Ava的应助被hjx采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
刘祺芳发布了新的文献求助10
5秒前
大个的应助被小刘采纳,获得10
5秒前
黄黄胖胖的龙完成签到,获得积分10
5秒前
jjj的应助被sheen采纳,获得10
5秒前
迷人沛儿发布了新的文献求助10
6秒前
坦率白萱完成签到,获得积分10
6秒前
wnan_07完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
亭语完成签到 ,获得积分0
6秒前
Unifrog发布了新的文献求助10
6秒前
汉堡包的应助被愤怒的大树采纳,获得10
7秒前
zaoshui关注了科研通微信公众号
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 900
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8068172
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9489786
关于积分的说明 21355423
捐赠科研通 7636766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3398336
关于科研通互助平台的介绍 2528174
邀请新用户注册赠送积分活动 2436195