宁波材料所实现全光控忆阻器，可用于新一代人工视觉系统
- 2021/2/10 9:22:19 18299
- 来源：宁波材料所
【仪表网 仪表研发】近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所在其发布新闻稿表示，该所实现了所实现全光控忆阻器。
忆阻器是表示磁通与电荷关系的电路器件，其有望实现非易失性随机存储器。并且，基于忆阻的随机存储器的集成度，功耗，读写速度都要比传统的随机存储器优越。
此外，忆阻是硬件实现人工神经网络突触的好方式，其在保密通信中也有很多应用。
近年来，中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进纳米材料与器件实验室诸葛飞研究员围绕忆阻器的稳定性问题开展了系列研究，包括超低电压忆阻器和纯电子型忆阻器等。
官方新闻稿显示，“为了从根本上解决忆阻器稳定性问题，诸葛飞研究员和胡令祥博士生基于较成熟的氧化物半导体材料研发出全光控忆阻器。仅仅通过改变入射光信号的波长，就可实现器件电导态的可逆调控，并且具有非易失性。”
“电导全光调控可能源于光诱导氧化物界面势垒宽度的可逆变化。在此基础上，通过设计光信号的组合方式，成功实现了类人脑的脉冲时间依赖可塑性学习。”
该新型忆阻器“所需光信号的功率密度非常低(～20μW/cm2或更低)，从而为克服忆阻器的稳定性难题提供了一条全新途径。”此外，“全光控忆阻器能实现感、存、算一体，可用于构建新一代人工视觉系统。”
相关成果近日以开放获取的形式发表在《高级功能材料》(Advanced Functional Materials)。
关于人工视觉
人工视觉常应用的方法有两种：一种叫做“人工视网膜技术”；另一种叫做“电刺激视觉中枢技术”。前者要基于患者的视觉传导通路以及视觉中枢无功能性障碍，而后者对视觉传导通路无特殊要求，因此有更广泛的应用前景，目前估计失明患者有90%属于后一种情况。
人工视觉的研究早始于上世纪50年代，1956年，美国科学家Tassiker发现在视网膜下植入光敏硒电池，可产生光感。60～70年代，科学家通过一系列实验观察到视觉系统能被外界电刺激激活。对原发性视网膜色素变性研究发现，即使感光细胞受到破坏，视网膜内层组织仍存在具有功能的神经细胞来传递和处理信息。到80～90年代，科学家开始进行人工视觉刺激器的研究。
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