【器件论文】基于各向异性 β-Ga₂O₃ 晶体的偏振调制型日盲光电突触用于逻辑运算和运动感知

        由浙江理工大学的研究团队在学术期刊 ACS Photonics 发布了一篇名为 Polarization-Modulated Solar-Blind Optoelectronic Synapse Based on Anisotropic β-Ga₂O₃ Crystal for Logic Operations and Motion Perception（基于各向异性 β-Ga₂O₃ 晶体的偏振调制型日盲光电突触用于逻辑运算和运动感知）的文章。

摘要

        光电突触在神经形态系统中展现出非凡的潜力，这得益于其独特的多模态感知和类似大脑的信息处理能力。然而，其复杂的器件结构和有限的功能仍然是关键瓶颈。本研究创新性地开发了一种基于 β-Ga₂O₃ 单晶的偏振敏感光电突触器件。通过系统表征，揭示了（100）取向的 β-Ga₂O₃ 晶体在持久光电导（PPC）效应和各向异性方面的协同优势。所开发的日盲偏振敏感突触器件展示了偏振依赖的突触后电流（EPSC）、短期记忆（STM）和学习-遗忘-再学习等高级行为。值得注意的是，通过偏振调制实现了OR/AND 和 NOR/NAND 逻辑门的原位切换。对于神经形态计算应用，该器件表现出卓越的突触权重调制能力，能够通过光增强/电抑制机制控制导电状态，并在 Fashion MNIST 数据集上实现了 77.6% 的分类准确率。尤其重要的是实现了多模态信号融合功能，使导弹运动感知的实时识别准确率达到了 98.2%。这项工作通过偏振控制实现突触功能，从根本上推动了神经形态光电子学的发展和应用。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acsphotonics.5c01561