記者日前從中科院寧波材料所獲悉，該所李潤偉研究團(tuán)隊(duì)圍繞新型“存算一體化”光電器件開展研究獲得新進(jìn)展。
在傳統(tǒng)馮·諾依曼計(jì)算機(jī)中，存儲器和處理器分立存在，兩者在數(shù)據(jù)交換的過程中嚴(yán)重限制了計(jì)算機(jī)的實(shí)際運(yùn)行速度，該現(xiàn)象被稱為“馮·諾依曼瓶頸”。而發(fā)展新型“存算一體化”光電器件，對突破“馮·諾依曼瓶頸”和構(gòu)建高效能計(jì)算機(jī)具有重要意義。
相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“存算一體化”光電器件需選用光敏半導(dǎo)體構(gòu)建出的異質(zhì)結(jié)，發(fā)現(xiàn)其具有電場可擦除的持續(xù)光電導(dǎo)效應(yīng)。同時，利用該效應(yīng)對光脈沖頻率、強(qiáng)度和數(shù)目的高靈敏特性，在單一器件實(shí)現(xiàn)了光信息解碼、計(jì)數(shù)與存儲功能的集成。該研究成果近日發(fā)表在《ACS Nano》期刊上，并申請國家發(fā)明專利1項(xiàng)，相關(guān)結(jié)果為構(gòu)建智能光電芯片和發(fā)展高效能計(jì)算機(jī)提供了材料和技術(shù)儲備。
日前，團(tuán)隊(duì)的副研究員高雙等人進(jìn)一步簡化器件結(jié)構(gòu)，選用高功函數(shù)的透明導(dǎo)電氧化物ITO和表面缺陷態(tài)豐富的半導(dǎo)體氧化物Nb:SrTiO3，構(gòu)建了ITO/Nb:SrTiO3全氧化物肖特基異質(zhì)結(jié)。在脈沖光激勵下，該異質(zhì)結(jié)對響應(yīng)結(jié)果具有神經(jīng)形態(tài)處理特性，表現(xiàn)出神經(jīng)突觸的雙峰易化、短/長時程記憶、經(jīng)驗(yàn)式學(xué)習(xí)行為等特性。另外，將光和電分別作為激勵和調(diào)制信號，很好地實(shí)現(xiàn)了興趣等因素調(diào)節(jié)人類視覺記憶功能模擬。
