通过摄影诱导的兴奋剂利用SnSe膜中的缺陷,实现完全光控制的人工突触
Zihui Liu1, Yao Wang1, Yumin Zhang1
1State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310058, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 9, 2024
概括
锡 (SnSe) 薄膜表现出正和负持续光导性,使新型的人工突触装置成为可能. 这一突破为先进的神经形态计算和生物灵感模拟铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 基于的电子产品面临着固有的物理限制.
- 二维 (2D) 层叠材料为下一代设备提供了有前途的替代方案.
- 持久光导 (PPC) 是光电子应用的一个关键现象.
研究的目的:
- 调查SnSe薄膜中正 (PPPC) 和负 (NPPC) 持久光导的共存情况.
- 设计新型的人工突触装置,利用SnSe的独特光电子特性.
- 展示2D材料在神经形态计算和生物行为模拟中的潜力.
主要方法:
- 使用脉冲激光沉积制造SnSe薄膜.
- 对表面氧气吸附 (物理吸附和化学吸附) 的分析及其在NPPC中的作用.
- 构建和测试一个光调节的人工突触装置.
- 实现用于图像识别的三层人工神经网络.
主要成果:
- SnSe薄膜表现出PPPC和NPPC,NPPC与可光控制的氧气脱吸有关.
- 使用SnSe.Se成功创建了一个稳定的,光调节的人工突触装置.
- 该设备展示了各种突触可塑性功能和可逆电导度调制.
- 基于SnSe设备的神经网络在手写数字识别中实现了95.33%的准确性.
- 实现了模仿人类压力认知和海鱼行为.
结论:
- 2D SnSe薄膜非常适合开发神经形态计算设备和模拟生物行为.
- 在SnSe中观察到的PPPC和NPPC现象为先进的设备工程提供了一条途径.
- 一步制造方法可以适应大面积的增长和基于SnSe的设备的集成.
