用于视觉仿真的基于AlSb/Al(As, Sb)和InAs/In(As, Sb)超晶格异质结的人工突触器件

《Physical Review Applied》：Artificial synaptic device based on an AlSb/Al(As, Sb) and InAs/In(As, Sb) superlattice heterojunction for visual simulation

　　光电异质结器件是实现人工视觉仿生的重要研究热点之一。然而，同时实现非易失性存储、单片可扩展性和长期稳定性仍然是一项重大挑战。在此，我们提出了一种基于AlSb/Al(As, Sb)和InAs/In(As, Sb)超晶格（SL）异质结的人工光电突触器件，该器件能够集成传感与存储功能。通过采用应变补偿分子束外延技术，构建了引入局域陷阱中心的势垒超晶格异质结构。该结构能够在可见光（405 nm）刺激下高效调控输运载流子，从而实现长期持续的-photoconductivity（光导电性）。该器件表现出生物突触功能，包括短期和长期可塑性、脉冲对增强（PPF）以及与人类类似的学习-经验行为。特别是，该器件表现出高达138%的PPF指数和良好的工艺兼容性。此外，我们制备了一个5×5的光电突触阵列，并成功演示了视觉成像和存储功能的过程，以及在后续图像识别任务中处理效率和准确性更高的神经形态视觉预处理。本工作强调了III-V族超晶格异质结构作为下一代仿生视觉感知系统的可扩展平台的潜力。