Исследования оксидных полностью оптически управляемых синапсов

SHAN Hai ,  

YING Hongwei ,  

CHENG Peihong ,  

HU Lingxiang ,  

WANG Jingrui ,  

YE Zhizhen ,  

ZHUGE Fei ,  

摘要

Мозгоподобные нейроморфные вычисления обещают преодолеть узкие места традиционной архитектуры фон Неймана, обеспечивая энергоэффективную и высокоэффективную обработку информации, что способствует развитию технологий искусственного интеллекта. Искусственные синапсы являются ключевым аппаратным элементом для построения нейроморфных систем, при этом фотонно-электрические синапсы объединяют преимущества электроники и фотоники, обладая такими функциями, как оптическое восприятие, вычисления и хранение информации. Новые полностью оптически управляемые фотонно-электрические синапсы, в которых нелетучее увеличение и снижение проводимости регулируются с помощью световых сигналов, эффективно предотвращают повреждение микроструктуры устройства электрическими сигналами, улучшают стабильность работы и обеспечивают новые функции синаптическим устройствам. Оксиды легко изготавливаются, хорошо совместимы с CMOS-технологиями и являются наиболее широко используемым материалом для искусственных синапсов. В этой статье обобщены исследования устройств полностью оптически управляемых оксидных синапсов с долговременной пластичностью, обсуждаются синапсы на основе управления длиной волны и мощностью света, с основным акцентом на структуру устройства, выбор материалов и фотонно-электрические механизмы отклика, а также анализируются текущие проблемы в развитии полностью оптически управляемых синапсов.

关键词

нейроморфные вычисления; фотонно-электрические синапсы; полностью оптически управляемые синапсы; долговременная пластичность; оксиды

阅读全文