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用于低能耗人工视觉系统的具有互补光调制和低功耗的双极突触有机/无机异质结晶体管
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作者 刘常飞 高昌松 +5 位作者 黄伟龙 连敏锐 许晨晖 陈惠鹏 郭太良 胡文平 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期1500-1508,共9页
光电突触晶体管将光传感和突触功能集成到单个器件中,在视觉信息采集、识别、记忆和处理的神经形态计算具有显著的优势.然而,现有光电突触的权重更新主要是基于光刺激和电刺激分别调节突触的兴奋和抑制.这种方式严重限制了器件的处理速... 光电突触晶体管将光传感和突触功能集成到单个器件中,在视觉信息采集、识别、记忆和处理的神经形态计算具有显著的优势.然而,现有光电突触的权重更新主要是基于光刺激和电刺激分别调节突触的兴奋和抑制.这种方式严重限制了器件的处理速度和应用场景.在这项工作中,我们提出了双极突触有机/无机异质结晶体管(BSOIHT),可以有效地模拟光刺激下的双向(兴奋/抑制)突触行为.此外,通过优化电极接触位置以及电极材料,晶体管的载流子注入得到了显著改善,使得突触事件功耗降至2.4 fJ.此外,采用BSOIHT构建的神经形态视觉系统,有效地促进了图像预处理,将识别准确率从44.93%大幅提高到87.01%.这为构建低能耗的人工视觉系统提供了新的途径. 展开更多
关键词 photoelectric synaptic transistor artificial vision system low energy consumption bipolar heterojunction transistor
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基于肖特基势垒调控的低能耗高识别精度的有机突触晶体管
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作者 陈天健 俞衽坚 +4 位作者 高昌松 陈振家 陈惠鹏 郭太良 陈伟 《Science China Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第11期4453-4463,共11页
为了构建类脑神经形态计算网络,单一的人工突触器件应该表现出极低的能量消耗,达到飞焦耳级别.然而,大多数现有的基于欧姆接触的低能耗突触器件实施方案,要么结构复杂,要么需要特定材料,这些因素都阻碍了人工神经网络的进一步发展.本文... 为了构建类脑神经形态计算网络,单一的人工突触器件应该表现出极低的能量消耗,达到飞焦耳级别.然而,大多数现有的基于欧姆接触的低能耗突触器件实施方案,要么结构复杂,要么需要特定材料,这些因素都阻碍了人工神经网络的进一步发展.本文报告了一种肖特基势垒调控的有机突触晶体管(SBROST).通过在源电极和半导体之间的接触界面引入肖特基势垒,显著降低了单个突触事件的能耗,与使用欧姆接触的传统有机突触晶体管相比,SBROST的性能得到了改善.SBROST不仅可在低工作电压和电流下运行,还具有可适用于不同有机突触器件的简单结构.此外,SBROST可以实现低能耗下的高识别精度.经过100个周期,基于SBROST的手写人工神经网络表现出卓越的识别精度(93.53%),接近理想精度(95.62%).将肖特基势垒引入突触晶体管的方案为构建类脑神经计算网络提供了新的视角. 展开更多
关键词 synaptic plasticity low energy consumption Schottky barrier high recognition accuracy artificial neural network
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