長春光機所光電突觸器件研究取得新進展

　　中新網(wǎng)長春5月10日電 (記者 郭佳)記者10日從中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所(下稱“長春光機所”)獲悉，該所科研人員開發(fā)出一種紫外光電突觸器件和一種光電突觸晶體管，這兩項成果分別為先進人工視覺系統(tǒng)和神經(jīng)形態(tài)計算視覺的發(fā)展提供了新的技術(shù)路徑。

　　紫外光電突觸器件由長春光機所特種發(fā)光科學(xué)與技術(shù)全國重點實驗室黎大兵、孫曉娟研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊成功開發(fā)。他們通過巧妙的器件設(shè)計，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制成功構(gòu)建了一種新型的紫外光電突觸器件。

　　該器件不僅具備出色的非易失性存儲特性，還能夠模擬生物視覺系統(tǒng)中的突觸功能，進行多阻態(tài)調(diào)節(jié)，如長時程增強(LTP)、對脈沖增強(PPF)以及學(xué)習(xí)-遺忘-再學(xué)習(xí)過程。

　　光電突觸晶體管由該所李紹娟、黎大兵領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊完成，通過氣體吸附輔助的持久光電導(dǎo)策略，實現(xiàn)從紫外到近紅外的寬譜高光電轉(zhuǎn)換效率和長時數(shù)據(jù)保留能力。

　　該器件在紫外到近紅外波段展現(xiàn)出優(yōu)異的光電探測性能；通過氣體吸附輔助的持久光電導(dǎo)策略，器件在375nm-1310nm寬譜范圍內(nèi)展現(xiàn)出長時數(shù)據(jù)保留能力，雙脈沖易化(PPF)指數(shù)達到158%，顯著提升了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對視覺信息處理的精度和效率。

　　同時，該器件還成功模擬了人眼視網(wǎng)膜細胞對多光譜信號的感知與識別功能，為多光譜神經(jīng)形態(tài)視覺系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)提供了高效、仿生的解決方案。

　　計算機視覺是自動駕駛、智能機器人和智能制造等新興領(lǐng)域不可或缺的核心技術(shù)。傳統(tǒng)視覺系統(tǒng)采用串行處理模式，在運行過程中會產(chǎn)生大量冗余數(shù)據(jù)并頻繁傳輸，而神經(jīng)形態(tài)視覺系統(tǒng)則模擬人腦神經(jīng)元和突觸結(jié)構(gòu)，采用并行處理方式，能夠同時處理多路信息，從而顯著降低功耗并提升數(shù)據(jù)處理速度。