在现场培养晶圆尺度图案石墨烯和制造基于石墨烯/n-AlGaN异质连接的光电子人工突触装置阵列,用于视觉学习
Yang Chen1, Zhiming Shi1, Bingchen Lv1
1State Key Laboratory of Luminescence Science and Technology, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun, 130033, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|March 20, 2024
概括
研究人员开发了一种使用光敏聚合物在现场生长图案石墨烯的新方法. 这使得能够在晶圆尺度上制造用于先进生物仿真视觉系统的人工突触装置.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 石墨烯异质连接为人工突触器件提供了独特的特性.
- 推进生物仿真视觉系统需要大规模生产和整合设备阵列.
- 晶圆尺度石墨烯模式的直接生长仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种新的策略,用于在不同基板上在现场生长图案式石墨烯.
- 为了使光电子人工突触装置阵列的晶圆尺度制造成为可能.
- 模拟生物突触功能和视觉学习.
主要方法:
- 用光敏聚合物作为固体碳源用于in situ石墨烯生长.
- 采用高温回火来阐明生长机制.
- 制造了基于石墨烯/n-AlGaN异质连接的两英寸光电子人工突触装置阵列.
主要成果:
- 实现了晶圆尺度的石墨烯图案,具有异常的均性和晶体质量.
- 通过消除挥发性释放,证明了对石墨烯层数的精确控制.
- 制造的设备阵列模拟了短期可塑性,长期可塑性和依赖率的可塑性.
结论:
- 现场生长战略为制造图案石墨烯提供了一种新的方法.
- 这种方法对于开发人工神经形态系统的基本硬件至关重要.
- 人工突触装置通过调节的突触电流模仿视觉学习.
