隨著人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高性能計(jì)算和智能視覺(jué)系統(tǒng)的需求日益增長(zhǎng)。然而，傳統(tǒng)的馮·諾依曼架構(gòu)在處理大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)時(shí)面臨著數(shù)據(jù)傳輸瓶頸和高能耗等問(wèn)題，限制了系統(tǒng)的效率和性能。近年來(lái)，憶阻器作為新型非易失性存儲(chǔ)器件，因在存儲(chǔ)和處理單元中集成探測(cè)、存儲(chǔ)和計(jì)算功能而備受關(guān)注。AlScN作為優(yōu)秀的半導(dǎo)體鐵電材料，具有強(qiáng)剩余極化、高居里溫度以及與主流半導(dǎo)體制造工藝兼容等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于AlScN光敏性的限制，實(shí)現(xiàn)光控的多阻態(tài)調(diào)節(jié)成為研究難點(diǎn)。

　　近日，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所研究員黎大兵和孫曉娟團(tuán)隊(duì)，開(kāi)發(fā)出基于AlScN/p-i-n GaN異質(zhì)結(jié)的紫外光電突觸器件。研究通過(guò)器件設(shè)計(jì)，利用AlScN的鐵電極化特性和GaN的優(yōu)異光電性能，基于異質(zhì)結(jié)處空穴的俘獲與解俘獲機(jī)制，構(gòu)建了新型的紫外光電突觸器件。該器件具備出色的非易失性存儲(chǔ)特性，開(kāi)關(guān)比可達(dá)9.36×105；能夠模擬生物視覺(jué)系統(tǒng)中的突觸功能，進(jìn)行多阻態(tài)調(diào)節(jié)，如長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)、對(duì)脈沖增強(qiáng)及學(xué)習(xí)-遺忘-再學(xué)習(xí)過(guò)程。

　　上述成果為先進(jìn)人工視覺(jué)系統(tǒng)的發(fā)展提供了新的技術(shù)路徑。

　　相關(guān)研究成果以Ultraviolet Optoelectronic Synapse Based on AlScN/p-i-n GaN Heterojunction for Advanced Artificial Vision Systems為題，發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）上。

電學(xué)非易失存儲(chǔ)與紫外光電突觸雙功能示意圖

圖像預(yù)處理、識(shí)別與分類應(yīng)用示意圖