Deep-UV-photo-excited synaptic Ga2O3 nano-device with low-energy consumption for neuromorphic computing

神经形态工程学 激发态 材料科学 能源消耗 纳米- 光电子学 低能 计算机科学 纳米技术 人工神经网络 人工智能 物理 工程类 电气工程 复合材料 原子物理学
作者
Liubin Yang,Xiushuo Gu,Min Zhou,Jianya Zhang,Yonglin Huang,Yukun Zhao
出处
期刊:Journal of Semiconductors [IOP Publishing]
卷期号:46 (2): 022401-022401 被引量:1
标识
DOI:10.1088/1674-4926/24050037
摘要

Abstract Synaptic nano-devices have powerful capabilities in logic, memory and learning, making them essential components for constructing brain-like neuromorphic computing systems. Here, we have successfully developed and demonstrated a synaptic nano-device based on Ga 2 O 3 nanowires with low energy consumption. Under 255 nm light stimulation, the biomimetic synaptic nano-device can stimulate various functionalities of biological synapses, including pulse facilitation, peak time-dependent plasticity and memory learning ability. It is found that the artificial synaptic device based on Ga 2 O 3 nanowires can achieve an excellent "learning−forgetting−relearning" functionality. The transition from short-term memory to long-term memory and retention of the memory level after the stepwise learning can attribute to the great relearning functionality of Ga 2 O 3 nanowires. Furthermore, the energy consumption of the synaptic nano-device can be lower than 2.39 × 10 ‒11 J for a synaptic event. Moreover, our device demonstrates exceptional stability in long-term stimulation and storage. In the application of neural morphological computation, the accuracy of digit recognition exceeds 90% after 12 training sessions, indicating the strong learning capability of the cognitive system composed of this synaptic nano-device. Therefore, our work paves an effective way for advancing hardware-based neural morphological computation and artificial intelligence systems requiring low power consumption.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
虚幻的一一完成签到,获得积分20
刚刚
狂野书易完成签到,获得积分10
刚刚
李小野发布了新的文献求助10
3秒前
云栈出谷发布了新的文献求助10
6秒前
星星完成签到 ,获得积分10
6秒前
8秒前
嗝嗝发布了新的文献求助10
9秒前
情怀应助曦麟采纳,获得10
10秒前
李小野完成签到,获得积分10
11秒前
清脆的黄豆完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI5应助陈浩宇采纳,获得10
12秒前
Orange应助grace采纳,获得10
13秒前
hy发布了新的文献求助10
15秒前
zhang值完成签到,获得积分10
17秒前
WTT发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
20秒前
JamesPei应助ddd采纳,获得10
21秒前
快乐芷荷发布了新的文献求助10
21秒前
narcol完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
你说额完成签到,获得积分10
23秒前
陈浩宇发布了新的文献求助10
24秒前
刘刘pf完成签到 ,获得积分10
24秒前
yxl52发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
grace发布了新的文献求助10
26秒前
林夕水函完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
Cindy发布了新的文献求助10
28秒前
琳琅发布了新的文献求助10
28秒前
领导范儿应助心态采纳,获得10
29秒前
霸气的契完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
OvO发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
hao完成签到,获得积分20
33秒前
yx关注了科研通微信公众号
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2000
줄기세포 생물학 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
2025-2031全球及中国蛋黄lgY抗体行业研究及十五五规划分析报告(2025-2031 Global and China Chicken lgY Antibody Industry Research and 15th Five Year Plan Analysis Report) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4466421
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3928138
关于积分的说明 12189681
捐赠科研通 3581388
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1968006
邀请新用户注册赠送积分活动 1006470
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 900617