Préparation et étude des performances d'un dispositif photoniques synaptique modifié par interface MXene 2D

Dong Shihui ,  

Li Qiqi ,  

Lian Hong ,  

Shi Linlin ,  

Dong Qingchen ,  

摘要

Avec le développement rapide de l'intelligence artificielle, l'architecture traditionnelle de von Neumann, limitée par la séparation du stockage et du calcul, peine à répondre à la demande croissante en puissance de calcul. Inspirée du système nerveux biologique, l'informatique neuromorphique offre une nouvelle voie de recherche pour dépasser ce goulot d'étranglement. Les dispositifs photoniques synaptiques attirent une grande attention grâce à leur réponse rapide et leur faible consommation d'énergie, et parmi de nombreux systèmes matériels, les semi-conducteurs organiques, grâce à leur flexibilité, transparence et facilité de traitement, montrent de bonnes perspectives d'application. Cet article présente la préparation d'un dispositif photoniques synaptique organique modifié par une interface MXene 2D, avec une structure ITO/PEDOT:PSS/PM6:Y6/MXene/PFN-Br/Ag. Les résultats montrent que la modification MXene améliore la réponse photodétectrice de l'appareil sous un éclairage à 380, 525 et 808 nm ; sous une stimulation par impulsions lumineuses à 808 nm, l'indice de facilitation des impulsions jumelées atteint 113,6 % à ∆t = 1 s, supérieur à l'appareil de référence qui est à 109,2 %. L'appareil peut également réaliser de manière stable diverses formes de plasticité synaptique telles que SDDP, SNDP, et SRDP. Sur la base des caractéristiques synaptiques de l'appareil, un modèle de reconnaissance de lettres manuscrites a été construit, avec une précision de reconnaissance atteignant 92,3 % pour l'appareil modifié MXene, supérieure à celle de l'appareil de référence (90,1 %), démontrant son bon potentiel d'application dans les systèmes visuels neuromorphiques.

关键词

photopsynapse; hétérojonction organique; MXene; modification d'interface

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