氮化钪作为光电人工突触器件的 III 族氮化物半导体门户材料
新兴技术
2023-01-04 v1 应用物理
摘要
基于冯·诺依曼架构的传统计算受限于存储单元与处理单元间数据传输带来的时间与能耗。冯·诺依曼架构在解决非结构化、概率性和实时性问题方面同样效率低下。为应对这些挑战，需要一种受脑启发的新型神经形态计算架构。由于不存在电阻-电容 (RC) 延迟、带宽高且功耗低，光电人工突触器件极具吸引力。然而，稳定、可扩展且与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 兼容的突触尚未得到演示。本工作中，未掺杂和镁掺杂氮化钪 (ScN) 的光电导持久性被等同于负责记忆与学习的生物突触的抑制性与兴奋性突触可塑性。文中演示了生物突触的主要功能，如短期记忆 (STM)、长期记忆 (LTM)、STM 到 LTM 的转换、学习与遗忘、频率选择性光滤波、频率依赖的增强与抑制、赫布学习以及逻辑门操作。
引用
@article{arxiv.2204.02799,
title = {Scandium Nitride as a Gateway III-Nitride Semiconductor for Optoelectronic Artificial Synaptic Devices},
author = {Dheemahi Rao and Bivas Saha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.02799},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 5 figures. It is currently under review