中國科學(xué)院在新型氮化鎵基光電器件領(lǐng)域取得進(jìn)展
據(jù)中國科學(xué)院消息,在前期納米柱相關(guān)研究工作的基礎(chǔ)上(Journal of Alloys and Compounds 2023, 966: 171498;Optics Express, 2023, 31: 8128;Nano Energy 2022, 100: 107437),最近中國科學(xué)院蘇州納米所陸書龍團(tuán)隊成功研發(fā)了一種基于GaN基納米柱/石墨烯異質(zhì)結(jié)的人工突觸器件。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202310/451204.htmGaN基納米柱具有表面體積比大、穩(wěn)定性高和能帶連續(xù)可調(diào)等優(yōu)勢,但是其能否作為一種理想材料制備人工突觸器件,用于低功耗地模擬生物突觸特性,是值得研究的問題。
實驗證明,在光刺激下該器件能夠有效模擬神經(jīng)突觸特性,包括記憶特性、動態(tài)的“學(xué)習(xí)-遺忘”特性和光強(qiáng)依賴特性,可以實現(xiàn)從短期記憶(STM)到長期記憶特性(LTM)的轉(zhuǎn)變(圖1)。
上述研究成果以Realize low-power artificial photonic synapse based on (Al,Ga)N nanowire/graphene heterojunction for neuromorphic computing為題發(fā)表于APL Photonics,第一作者是中國科學(xué)院蘇州納米所博士生周敏。
在上述納米柱陣列的基礎(chǔ)上,該團(tuán)隊提取了單根GaN納米柱,實現(xiàn)了人工突觸器件的制備,并與器件電導(dǎo)性能相結(jié)合,構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬對數(shù)字圖像的識別,識別準(zhǔn)確率可在30個訓(xùn)練周期后高達(dá) 93%(圖2)。由于單根GaN納米柱的體積極小,單次脈沖能耗可低至 2.72×10-12 J,這有助于研發(fā)低功耗的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算系統(tǒng)。相關(guān)研究成果以Light-stimulated low-power artificial synapse based on a single GaN nanowire for neuromorphic computing為題發(fā)表于Photonics Research,共同第一作者是中國科學(xué)院蘇州納米所博士生周敏和副研究員趙宇坤。
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