Progrès dans la recherche sur les synapses entièrement contrôlées par la lumière à base d'oxydes

SHAN Hai ,  

YING Hongwei ,  

CHENG Peihong ,  

HU Lingxiang ,  

WANG Jingrui ,  

YE Zhizhen ,  

ZHUGE Fei ,  

摘要

Le calcul neuromorphique inspiré du cerveau promet de surmonter les limitations de l'architecture traditionnelle de von Neumann, permettant un traitement de l'information à faible consommation et haute efficacité, favorisant ainsi le développement des technologies d'intelligence artificielle. Les synapses artificielles sont le matériel clé pour construire des systèmes neuromorphiques, où les synapses optoélectroniques combinent les avantages de l'électronique et de la photonique, offrant des fonctions telles que la perception optique, le calcul et le stockage de l'information. Les synapses optoélectroniques entièrement contrôlées par la lumière émergentes, dont la conductivité non volatile augmente et diminue par le biais d'un signal lumineux, peuvent éviter efficacement les dommages structurels électriques aux dispositifs, améliorer la stabilité de fonctionnement, et fournir de nouvelles fonctionnalités aux dispositifs synaptiques. Les oxydes sont faciles à fabriquer, compatibles avec les procédés CMOS et constituent le matériau le plus utilisé pour les synapses artificielles. Cet article passe en revue les avancées de la recherche sur les dispositifs synaptiques entièrement contrôlés par la lumière à longue plasticité réalisés avec des oxydes, discute séparément des synapses contrôlées par la longueur d'onde et par la puissance lumineuse, en se concentrant principalement sur la structure de l'appareil, le choix des matériaux et les mécanismes de réponse optoélectronique, et analyse enfin les défis actuels du développement des synapses entièrement contrôlées par la lumière.

关键词

calcul neuromorphique; synapses optoélectroniques; synapses entièrement contrôlées par la lumière; plasticité à long terme; oxydes

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