南京邮电大学的研究团队研究了 28 × 28 β-Ga₂O₃ 阵列的二合一功能

摘要：近期，由南京邮电大学的研究团队在学术期刊Optics Express发布了一篇名为 Two-in-one functionality in a 28 × 28 β-Ga2O3 array: bias-voltage switching between phot

近期，由南京邮电大学的研究团队在学术期刊Optics Express 发布了一篇名为 Two-in-one functionality in a 28 × 28 β-Ga2O3 array: bias-voltage switching between photodetection and neuromorphic vision （28 × 28 β-Ga2O3 阵列的二合一功能：光电探测与神经形态视觉之间的偏压切换）的文章。

摘要

由于光电探测器和神经形态视觉传感器（NVS）之间的光响应特性差异，在单个器件上同时实现这两种强大的功能面临着巨大的挑战。在这里，我们展示了一个基于 28 × 28 β-Ga2O3 阵列的二合一平台，该平台可以通过偏压电压控制在光电探测器和 NVS 模式之间无缝切换。通过利用 Ga2O3 中深能级氧空位的差分载流子捕获动力学，我们的器件在低电压下表现出传统的光电导，在高电压下表现出持久的光电导。这使得单个集成平台能够实现高质量的光电成像以及出色的图像传感、记忆和神经形态视觉预处理能力。这项工作为具有集成传感和计算应用的多功能 Ga2O3 光电器件铺平了道路。

图 1. 器件的设计原理、结构和特性。(a) β-Ga2O3 光电器件的双重功能示意图。(b) 制作的 28 × 28 阵列器件照片。(c) 显示阵列部分放大视图的光学显微镜图像。(d) 器件在不同偏置电压下的瞬态光响应曲线。(e) 高偏置电压和 (f) 低偏置电压下的工作原理。(g) 器件的 XPS 光谱。

图 2. 低电压条件下光电探测器模式的特性。(a) 黑暗和不同光照强度下的线性和 (b) 半对数 I-V 曲线。(c) 基于 β-Ga2O3 器件阵列单元的瞬态随时间变化的 I-t 性能。(d) 不同光照强度下的响应率和外部量子效率。(e) 光电探测器阵列所有采样单元的暗电流和光电流。(f) 采样单元的光电流统计分布及其正态分布曲线。

DOI：

doi.org/10.1364/OE.539070

文章源自Optics Express，联盟编译整理。