Progresso da pesquisa em sinapses totalmente controladas por luz baseadas em óxidos

SHAN Hai ,  

YING Hongwei ,  

CHENG Peihong ,  

HU Lingxiang ,  

WANG Jingrui ,  

YE Zhizhen ,  

ZHUGE Fei ,  

摘要

A computação neuromórfica inspirada no cérebro promete superar os gargalos da arquitetura tradicional de Von Neumann, alcançando processamento de informação de baixo consumo energético e alta eficiência, impulsionando assim o desenvolvimento das tecnologias de inteligência artificial. As sinapses artificiais são o hardware fundamental para construir sistemas neuromórficos, onde as sinapses optoeletrônicas combinam as vantagens da eletrônica e da fotônica, apresentando funções como percepção óptica, cálculo de informações e armazenamento. As novas sinapses optoeletrônicas totalmente controladas por luz, cujos aumentos e diminuições não voláteis da condutância são realizados por sinais luminosos, podem evitar efetivamente os danos causados pelos sinais elétricos à microestrutura do dispositivo, melhorar a estabilidade operacional e conferir novas funcionalidades aos dispositivos sinápticos. Os óxidos são fáceis de preparar, têm boa compatibilidade com processos CMOS e são os materiais mais amplamente utilizados para sinapses artificiais. Este artigo revisa o progresso das pesquisas em dispositivos de sinapses totalmente controlados por luz baseados em óxidos com plasticidade de longo alcance, discutindo sinapses totalmente controladas por comprimento de onda e potência da luz, com foco principalmente na estrutura dos dispositivos, seleção de materiais e mecanismos de resposta optoeletrônica, e por fim analisa os desafios atuais do desenvolvimento das sinapses totalmente controladas por luz.

关键词

computação neuromórfica;sinapse optoeletrônica;sinapse totalmente controlada por luz;plasticidade de longo alcance;óxidos

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