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:3
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
英姑应助喃喃采纳,获得10
刚刚
罗布林卡应助能干的盼海采纳,获得20
1秒前
罗布林卡应助能干的盼海采纳,获得20
1秒前
Cyx完成签到,获得积分10
2秒前
7秒前
summer完成签到,获得积分10
8秒前
summer发布了新的文献求助10
10秒前
蓝鲸完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
务实白开水完成签到,获得积分10
12秒前
sevten完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
上官若男应助槐夏采纳,获得10
17秒前
祝克非发布了新的文献求助10
18秒前
纾缓完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
能干的盼海完成签到,获得积分10
20秒前
WW完成签到 ,获得积分10
24秒前
霄霄发布了新的文献求助10
26秒前
亗sui发布了新的文献求助10
26秒前
我是老大应助summer采纳,获得10
31秒前
大个应助猫沫沫829采纳,获得10
34秒前
草原狼完成签到,获得积分10
34秒前
李健应助亗sui采纳,获得10
34秒前
lvlv发布了新的文献求助10
38秒前
xiaxiao应助gazi113采纳,获得200
38秒前
48秒前
威武妙芹发布了新的文献求助10
49秒前
活泼啤酒完成签到 ,获得积分10
49秒前
维多利亚少年完成签到,获得积分10
51秒前
槐夏发布了新的文献求助10
53秒前
华仔应助小样采纳,获得10
56秒前
59秒前
1分钟前
小白完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小样完成签到,获得积分20
1分钟前
jin发布了新的文献求助10
1分钟前
gazi113完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469966
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137032
关于积分的说明 5445164
捐赠科研通 1861323
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925735
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495151