Enhancing plasticity in optoelectronic artificial synapses: A pathway to efficient neuromorphic computing

神经形态工程学 材料科学 光电子学 突触 计算机科学 可塑性 半导体 人工神经网络 人工智能 神经科学 生物 复合材料
作者
Jiahao Yuan,Chao Wu,Shunli Wang,Fengmin Wu,Chee-Keong Tan,Daoyou Guo
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:124 (2) 被引量:29
标识
DOI:10.1063/5.0183718
摘要

The continuous growth in artificial intelligence and high-performance computing has necessitated the development of efficient optoelectronic artificial synapses crucial for neuromorphic computing (NC). Ga2O3 is an emerging wide-bandgap semiconductor with high deep ultraviolet absorption, tunable persistent photoconductivity, and excellent stability toward electric fields, making it a promising component for optoelectronic artificial synapses. Currently reported Ga2O3 optoelectronic artificial synapses often suffer from complex fabrication processes and potential room for improvement due to plasticity. To address the issue of low device plasticity and practical application scenarios, we present an amorphous Ga2O3 (α-GaOx) flexible optoelectronic artificial synapse. This synapse modulates light stimulus signals using electron/oxygen vacancies and optical stimulation and operates as a visual storage device for information processing. We investigate the improvement of the optoelectronic synapses' plasticity by controlling the number of oxygen vacancies via a plasma treatment method and demonstrate its effective application in a three-layer backpropagation neural network for handwritten digit classification. Under the same stimulus conditions, the synaptic weight of samples treated with Ar plasma exhibits a higher rate of change, with the current levels increasing by 2–3 orders of magnitude, achieving greater plasticity. The improved optoelectronic synapses achieved an accuracy of 93.34%/94%, demonstrating their potential as efficient computing solutions and insights for future applications in NC chips.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xiaoputaor完成签到 ,获得积分10
1秒前
click完成签到 ,获得积分10
2秒前
如意的馒头完成签到 ,获得积分10
2秒前
汤姆完成签到 ,获得积分10
5秒前
钟声完成签到,获得积分0
9秒前
lingshan完成签到 ,获得积分10
9秒前
ajiduo完成签到 ,获得积分10
9秒前
liuyq0501完成签到,获得积分10
11秒前
wjswift完成签到,获得积分10
12秒前
binfo发布了新的文献求助10
18秒前
Singularity举报yuansong715求助涉嫌违规
19秒前
美满的皮卡丘完成签到 ,获得积分10
20秒前
一路有你完成签到 ,获得积分10
24秒前
nomanesfy完成签到 ,获得积分10
26秒前
Lesterem完成签到 ,获得积分10
28秒前
等待戈多发布了新的文献求助10
29秒前
笨笨忘幽完成签到,获得积分10
38秒前
科研佟完成签到 ,获得积分10
42秒前
nianshu完成签到 ,获得积分10
56秒前
负责冰海完成签到 ,获得积分10
56秒前
充电宝应助等待戈多采纳,获得10
57秒前
Shu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xun发布了新的文献求助10
1分钟前
古今奇观完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
TAO LEE完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蓝色白羊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
芝诺的乌龟完成签到 ,获得积分0
1分钟前
Boris完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
医平青云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蛋妮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wenhuanwenxian完成签到 ,获得积分10
1分钟前
打打应助FUNG采纳,获得10
1分钟前
等待戈多完成签到,获得积分10
1分钟前
shiyang2014完成签到,获得积分10
1分钟前
CLTTT完成签到,获得积分10
1分钟前
人类繁殖学完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大大蕾完成签到 ,获得积分10
1分钟前
在水一方完成签到 ,获得积分0
2分钟前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793717
关于积分的说明 7807147
捐赠科研通 2450016
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627016
版权声明 601350