Dispositifs neuromorphiques optoélectroniques à base de nitrures

ZHAO Jianlu ,  

WU Yunfei ,  

HU Lingxiang ,  

LIU Wei ,  

LU Huanming ,  

YE Zhizhen ,  

ZHUGE Fei ,  

摘要

Le calcul neuromorphique inspiré du cerveau biologique est la voie idéale pour dépasser le goulet d’étranglement de la séparation du calcul et du stockage dans l’architecture traditionnelle de Von Neumann. Parmi eux, les dispositifs neuromorphiques optoélectroniques combinant les avantages des signaux optiques et électriques attirent une grande attention en raison de leur haute vitesse, faible diaphonie, et potentiel d’intégration sensing-stockage-calcul. Les semi-conducteurs nitrures tels que le nitrure de bore, le nitrure de gallium, le nitrure d’aluminium et leurs alliages, avec une large plage de bande interdite ajustable et d’excellentes propriétés optoélectroniques, fournissent une plateforme matérielle idéale pour construire des dispositifs neuromorphiques optoélectroniques haute performance. Cet article présente systématiquement les dernières avancées et applications des dispositifs neuromorphiques optoélectroniques à base de nitrures. Tout d’abord, les neurones et synapses biologiques sont introduits, puis une analyse approfondie est réalisée sur les synapses artificielles et les neurones artificiels en nitrures du point de vue de la structure du dispositif, du mécanisme de fonctionnement et de la simulation des fonctions neuromorphiques. Ensuite, les perspectives d’application dans la vision artificielle, le calcul logique et le biomédical sont explorées. Enfin, les défis en matériaux, dispositifs et intégration à grande échelle sont discutés, ainsi que les orientations futures telles que la perception multimodale fusionnée et l’intégration hétérogène. Cet article vise à clarifier la trajectoire de développement des dispositifs neuromorphiques optoélectroniques nitrures, fournissant des références pour promouvoir la recherche de matériels de calcul intelligents de prochaine génération à haute efficacité et haute vitesse.

关键词

Dispositifs neuromorphiques; dispositifs optoélectroniques; synapses artificielles; neurones artificiels; nitrures

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