可用于先进人工视觉系统的紫外光电突触器件

随着人工智能和互联网技术的飞速发展，对高性能计算和智能视觉系统的需求日益增长。然而，传统的冯·诺依曼架构在处理大规模图像数据时面临着数据传输瓶颈和高能耗等问题，限制了系统的效率和性能。近年来，忆阻器作为一种新型非易失性存储器件，因其在存储和处理单元中集成探测、存储和计算功能而备受关注。而AlScN作为一种优秀的半导体铁电材料，具有强剩余极化、高居里温度以及与主流半导体制造工艺兼容等优点。然而由于其光敏性的限制，实现光控的多阻态调节一直是研究中的难点。

近日，中科院长春光机所特种发光科学与技术全国重点实验室黎大兵研究员、孙晓娟研究员研究团队成功开发出一种基于AlScN/p-i-n GaN异质结的紫外光电突触器件。通过巧妙的器件设计，利用AlScN的铁电极化特性和GaN的优异光电性能，基于异质结处空穴的俘获与解俘获机制成功构建了一种新型的紫外光电突触器件。该器件不仅具备出色的非易失性存储特性，开关比可达9.36×105；还能够模拟生物视觉系统中的突触功能，进行多阻态调节，如长时程增强（LTP）、对脉冲增强（PPF）以及学习-遗忘-再学习过程。这一成果为先进人工视觉系统的发展提供了新的技术路径。相关成果发表在《Advanced Materials》上。

图1. 电学非易失存储与紫外光电突触双功能示意

图2. 图像预处理、识别与分类应用示意

文章链接：https://doi /10.1002/adma.202419316