Fabrication et étude des performances d'un dispositif synaptique optique modifié par MXene bidimensionnel

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 entre stockage et calcul, ne peut plus répondre aux besoins croissants en puissance de calcul. Inspirée par le système nerveux biologique, la computation neuromorphique offre une nouvelle piste pour surmonter ce goulot d'étranglement. Les dispositifs synaptiques optiques attirent beaucoup d'attention en raison de leur réponse rapide et de leur faible consommation énergétique, et parmi de nombreux systèmes matériaux, les semi-conducteurs organiques montrent un potentiel d'application prometteur grâce à leur flexibilité, transparence et facilité de traitement. Dans cet article, nous avons fabriqué un dispositif synaptique optique organique basé sur la modification d'interface MXene bidimensionnelle, avec une structure ITO/PEDOT∶PSS/PM6∶Y6/MXene/PFN-Br/Ag. Les résultats montrent que la modification MXene améliore la réponse optoélectronique du dispositif sous illumination à 380, 525, 808 nm; sous une impulsion lumineuse à 808 nm, l'indice de facilitation de paires de pulsations atteint 113,6 % à Δt=0,5 s, supérieur aux 109,2 % du dispositif de référence. Le dispositif peut également réaliser stablement divers comportements de plasticité synaptique, tels que SDDP, SNDP, SRDP. En outre, basé sur les caractéristiques synaptiques du dispositif, un modèle de reconnaissance de lettres manuscrites a été construit, où le dispositif modifié avec MXene a atteint une précision de reconnaissance de 92,3 %, supérieure aux 90,1 % du dispositif de référence, démontrant son potentiel d'application dans les systèmes de vision neuromorphique.

关键词

synapse optique; hétérojonction organique; MXene; modification d'interface

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