研究目的
通过激光辐照调制全金属氧化物突触晶体管的突触权重，以应用于神经形态计算。
研究成果
该研究成功证明了通过激光辐照可调控基于Ta2O5/ITO的突触晶体管中的突触权重，为改善突触行为提供了一种新颖、即时且低温的方法。这一方案对神经形态计算硬件的发展具有应用前景。
研究不足
该研究未涉及突触晶体管在连续工作状态下的长期稳定性和可靠性问题。此外，也未讨论激光辐照工艺在大规模制造中的可扩展性。
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通过激光辐照调控全金属氧化物突触晶体管的可塑性
DOI：10.1088/1361-6528/ab7252
期刊：Nanotechnology
出版年份：2020
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
模仿人脑的人工智能设备是构建未来人工神经网络的基础。模拟生物神经系统的关键步骤在于突触权重的调控，这主要通过材料设计或器件结构改性的各类工程方法实现。本研究通过激光辐照实现了基于Ta2O5/ITO全金属氧化物突触晶体管的突触权重调控。在活性层和电极沉积前，采用飞秒激光对绝缘层表面进行辐照处理。在不同激光强度和扫描速率下，成功模拟出兴奋性突触后电流(EPSC)、配对脉冲易化(PPF)和长时程增强(LTP)等典型突触特性。特别地，我们首次证明激光辐照可控制Ta2O5薄膜中氧空位含量，从而实现对突触权重的精准调控。该研究提供了一种瞬时(<1秒)、便捷且低温的突触行为优化方法，在神经形态计算硬件设计领域具有重要应用前景。
作者：
Qian Yang，Dongxu Lv，JinSong Huang，Jinwei Chen，Huipeng Chen，Tailiang Guo
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