【器件论文】一种将单根 GaN/Ga₂O₃ 纳米线集成到超低能耗突触纳米器件中的可控方法，用于类脑计算

        由中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、苏州科技大学和南京邮电大学的研究团队在学术期刊 Advanced Optical Materials 发布了一篇名为 A Controllable Method to Integrate Single GaN/Ga₂O₃ Nanowire into Ultralow-Energy-Consumption Synaptic Nano-Device for Neuromorphic Computing（一种将单根 GaN/Ga₂O₃ 纳米线集成到超低能耗突触纳米器件中的可控方法，用于类脑计算）的文章。

摘要

        突触纳米器件在计算、存储和学习领域具有巨大潜力，因此成为构建类脑计算系统不可或缺的组成部分。本研究发现，介电泳对准技术可作为一种可控方法，将单根 GaN/Ga₂O₃ 纳米线集成到超低能耗突触纳米器件中。该技术通过施加适当交流电即可简便实施。借助这种经济高效的方法，单根 GaN/Ga₂O₃ 纳米线能在 10 分钟内对准金属电极上的预定位置。研究提出其主要决定因素是纳米线与介质的相对极化率。在 255 nm 光刺激下，该人工突触纳米器件展现出可塑性、记忆性及学习-遗忘-再学习能力，与生物突触特性高度吻合。值得注意的是，单次突触事件能耗仅为 6.23 × 10⁻¹³ 焦耳，接近人脑水平。应用于类脑计算时，该器件在数字识别与图像识别中均实现 90% 以上的准确率，彰显其卓越的学习与识别能力。因此，该研究有望为高效低成本开发仿生芯片及低能耗人工智能系统开辟新路径。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/adom.202502484