Topological Insulator Optoelectronic Synapses for High‐Accuracy Binary Image Recognition using Recurrent Neural Networks

神经形态工程学 材料科学 人工神经网络 二进制数 循环神经网络 光电子学 记忆电阻器 突触 光电流 人工智能 电子工程 计算机科学 神经科学 数学 算术 工程类 生物
作者
Z. Wan,Qiwen Zhang,Fangzhen Hu,Yibo Dong,Runze Li,Liangchen Hu,Yiyang Xie,Zengji Yue,Xi Chen,Miṅ Gu
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:11 (2) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/adom.202201852
摘要

Abstract Artificial optoelectronic synapses have drawn tremendous attention in neuromorphic computing due to their exceptional properties of incorporating optical‐sensing and synaptic functions. However, the complex fabrication processes and device architectures greatly limit their applications. More importantly, artificial neural networks (ANNs) commonly implemented with optoelectronic synapses cannot take full advantage of the time‐dependent data of synaptic devices, resulting in defective accuracies. Here, facile two‐terminal optoelectronic synapses based on topological insulator Sb 2 Te 3 films are fabricated, which exhibit significant photocurrent responses, owing to the efficient light‐matter interaction in bulk and the topological surface state of Sb 2 Te 3 . The performance of Sb 2 Te 3 devices can be tuned both optically and electrically. Typical characteristics of synapses, such as paired‐pulse facilitation, short‐term memory, long‐term memory, and learning behavior, have been demonstrated. With the establishment of recurrent neural networks (RNNs) that are committed to processing temporal data, the as‐fabricated synapse devices are employed for binary image recognition of handwritten numbers “0” and “1”. The recognition accuracy of RNNs can reach as high as 100%, which is dramatically higher than those of ANNs. The effective employment of temporal data with RNNs ensured high recognition accuracy. These Sb 2 Te 3 optoelectronic synapses with RNNs indicate the great potential for developing high‐performance brain‐inspired neuromorphic computing.
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
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
寂寞的洋葱完成签到,获得积分10
1秒前
星辰大海应助ZXB采纳,获得30
2秒前
汶溢发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Akim应助你嵙这个期刊没买采纳,获得10
3秒前
桃桃发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
JJF应助你嵙这个期刊没买采纳,获得30
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
虚拟的凌旋完成签到 ,获得积分10
6秒前
yang发布了新的文献求助10
10秒前
卷心菜完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
JamesPei应助巨星采纳,获得10
13秒前
德拉科发布了新的文献求助10
13秒前
开心姝发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
JamesPei应助钱多多采纳,获得20
14秒前
XLU发布了新的文献求助10
15秒前
LDDD完成签到,获得积分10
15秒前
舒适的如萱应助cnspower采纳,获得20
16秒前
在水一方应助桃桃采纳,获得10
16秒前
18秒前
学术垃圾桶完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
星落枝头发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
不懂完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
ALKUT完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Chemistry, 5th Edition 1000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
日本現代怪異事典 副読本 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7374184
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8981937
关于积分的说明 19096384
捐赠科研通 7015280
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225591
关于科研通互助平台的介绍 2388946
邀请新用户注册赠送积分活动 2206183