In₂O₃/钙钛矿异质结神经形态视觉传感器

全光双相突触权重可重构

无需电激励的全光可逆调控，实现超高精度图像识别。

Guoyi, Li · Shan, Xuanyu · 王中强 · Shenghong, Li · Yuqiu, Wu · Ziyi, Tian · 吴绍龙 · 田维 · 李亮

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

识别准确率

{'zh': '98.03', 'en': '98.03'} %

持续光电流

{'zh': '3600', 'en': '3600'} s

单次操作能耗

{'zh': '0.8', 'en': '0.8'} fJ

技术优势

无需电激励即可双向编程

通过紫外/红光脉冲实现正/负光电导，模拟突触增强/抑制，完全摆脱电接触。

单次操作能耗低至 0.8 fJ

与生物突触事件能耗水平相当，适合大规模并行感知。

持续记忆长达 3600 秒

超长持续光电流使得器件可保留编程状态近一小时，利于时序学习。

识别精度达 98.03%

在 150×150 像素的类眼系统中达到过有竞争力的准确率，逼近实用水平。

应用场景

• 神经形态视觉芯片：作为感算一体像素单元，直接用光写入权重，替代电子突触电路。
• 仿生视觉传感器：模拟生物视网膜的光适应和突触可塑性，实现片上预处理。
• 全光突触器件：通过不同波长光脉冲独立调控兴奋/抑制，构建全光神经网络。
• 柔性图像传感阵列：异质结可制备在柔性基底上，形成可弯曲的光触发突触阵列。