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中科院与北科大合作研发柔性人工视觉感知和存储系统获新进展

中科院与北科大合作研发柔性人工视觉感知和存储系统获新进展

本文摘要:近日,中科院半导体所半导体超强晶格国家重点实验室沈国震研究员的研究团队,与北京科技大学数理学院陈娣教授合作,在柔性人工视觉感官和存储系统领域中获得新进展。为构建构建电子器件对于光线信息的观测和记忆功能,牵头团队中的博士生陈帅和娄正助理研究员,合作开发出有一种仿生的柔性人工视觉感官与存储系统。该系统集成了一种基于氧化铟半导体微米线阵列的图像传感器件与一种基于原子层沉积的氧化铝阻变式忆压器件。 通过外界紫外光线的唤起,图像传感器的电阻状态将从低阻态改变为较低阻态。

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近日,中科院半导体所半导体超强晶格国家重点实验室沈国震研究员的研究团队,与北京科技大学数理学院陈娣教授合作,在柔性人工视觉感官和存储系统领域中获得新进展。为构建构建电子器件对于光线信息的观测和记忆功能,牵头团队中的博士生陈帅和娄正助理研究员,合作开发出有一种仿生的柔性人工视觉感官与存储系统。该系统集成了一种基于氧化铟半导体微米线阵列的图像传感器件与一种基于原子层沉积的氧化铝阻变式忆压器件。

通过外界紫外光线的唤起,图像传感器的电阻状态将从低阻态改变为较低阻态。当其阻值减少到一定值,将使串联的忆阻器件两端的电压超过悲阻器的打开电压,进而唤起悲阻器从低阻态切换为较低阻态,这两种状态分别对应于逻辑电路中的off(1)和on(0)状态。这样,当外界的紫外光线消失时,虽然图像传感器件将完全恢复到初始状态,但是其感官到的光线信息早已以二进制的形式被存储在了忆阻器中。

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另外,通过拓展器件阵列的像素密度而装配的10×10视觉存储阵列器件,还需要构建对于外界图像式光线产于的感官与存储功能。该人工系统展现了长年的信息记忆功能,需要平稳记忆宽约一周以上。而且通过在忆阻器两端产生一正向电压还需要甩杀掉早已存储的光线产于信息,并再度存储其他图像的光线产于信息,从而构建构建器件的可反复利用性。该项工作所设计的柔性的人工视觉系统在未来的可穿着设备、电子眼、多功能机器人和视觉障碍者的辅助设备等方面具备很大的应用于潜力,并为设计新型的柔性多功能传感和存储构建器件如触觉记忆系统和听力记忆系统获取了新的思路。

该项工作获得了国家杰出青年科学基金、北京市自然科学基金以及中国科学院前沿科学重点研究项目等项目的反对。研究成果近期公开发表在AdvancedMaterials(DOI:10.1002/adma.201705400)期刊上。


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