研究人员开发了节能的光电晶体管,可以帮助计算机像人脑一样处理视觉信息,也可以用作自动驾驶汽车等产品的传感器。这种结构依赖于一种新型半导体——金属卤化钙钛矿——这种半导体已被证明在将阳光转化为电能方面具有很高的效率,并在一系列其他技术中显示出了巨大的前景。

研究人员将钙钛矿纳米晶体与单壁碳纳米管网络结合起来,创造了一种用于光伏或探测器的材料组合。当他们用激光照射它时,他们发现了一个令人惊讶的电反应。正常情况下,吸收光后,电流会短暂流动一段时间。然而,在这种情况下,电流继续流动,并没有停止几分钟,甚至当灯被关闭。

这种行为被称为持久性光电导率,是一种光存储器的形式,在这种形式下,光能击中一个器件,可以作为电流存储在存储器中。这种现象也可以模拟大脑中用于存储记忆的突触。然而,持久的光电导率通常需要低温和/或高工作电压,而电流峰值只会持续一小部分秒。在这项新技术中,这种持久的光电导率在室温下产生电流,并在关灯后持续电流超过一个小时。此外,只需要低电压和低光强度,突出了存储记忆所需的低能量。

该研究提供了以前缺乏的设计原则,可以纳入光存储器和神经形态计算应用。视觉感知占了大脑收集的关于世界的绝大部分输入,这些人工突触可以整合到图像识别系统中。这类系统有可能提高自动驾驶汽车等应用的能源效率、性能和可靠性。

研究人员尝试了三种不同类型的钙钛矿——溴化甲脒铅、碘化铯铅和溴化铯铅——发现每种钙钛矿都能产生持久的光电导率。为了构建一个神经网络,需要将这些节点的阵列集成到更复杂的架构中,从而可以模拟更复杂的内存应用程序和图像处理应用程序。

欲了解更多信息,请联系David Glickson此电子邮件地址正在受到垃圾邮件程序的保护。您需要启用JavaScript来查看它。;303-275-4097。


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本文首次发表于《华尔街日报》2021年6月号yabovip16.com杂志。

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