哈尔滨工业大学ACS Photonics:基于Se空位Bi2O2Se的自供电宽带光学突触器件在人工视觉系统中的应用

文摘   2024-10-22 18:57   美国  

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成果介绍

光学突触器件受人类视觉系统的启发,能够模拟生物突触行为,在人工视觉应用中显示出巨大的潜力。然而,当代的光学突触器件受到一些限制,包括响应范围窄、结构复杂、稳定性差和大量的能量需求。

有鉴于此,近日,哈尔滨工业大学Zhang Jia等采用物理气相沉积法合成了具有硒空位的Bi2O2Se大单晶纳米片(Bi2O2Se-VSe。在Bi2O2Se-VSe纳米片的基础上,本文采用不对称接触的方法开发了一种自供电的宽带光突触器件。该器件无需任何电力需求即可熟练地复制突触功能。在此基础上,本文构建了一个由5×5自供电光学突触器件组成的人工视觉系统。在350、532和1050 nm波长照射100 s后,图像模式的强度在衰减100 s后仍能保持在94.91%、44.92%和12.83%的高记忆水平,显示出优异的图像感知、学习和记忆存储性能。该研究为进一步探索光学突触器件置铺平了道路,并为人工视觉系统的发展提供了新的见解。

         

 

图文导读    

图1. 基于Bi2O2Se-VSe的自供电光突触器件的结构和工作原理。

         

 

   

图2. Bi2O2Se-VSe的表征。

         

 

   

图3. Bi2O2Se-VSe器件的突触行为。

         

 

   

图4. 器件的高通滤波功能。

         

 

   

图5. 基于Bi2O2Se-VSe器件阵列的图像存储功能。

         

 

文献信息

Self-Powered and Broadband Optical Synapse Device Based on Se-Vacancy Bi2O2Se for Artificial Vision System Application

ACS Photonics, 2024, DOI:10.1021/acsphotonics.4c01586)

文献链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.4c01586    



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