【外延论文】通过提高晶体质量增强 β-Ga₂O₃ 薄膜的光电突触可塑性

摘要

        日盲紫外（SBUV）光电仿生突触具有抗干扰能力强、高速传输以及存算一体化等优势，被认为有助于解决冯·诺依曼结构计算机所面临的严峻挑战。不同于传统光电探测器（PD），光电仿生突触需要具备强突触可塑性，即在光学刺激后能维持激发状态较长时间。传统观点认为，Ga₂O₃ 的光电突触可塑性主要归因于材料中的缺陷，通常认为高晶体质量对这种功能性不利。然而，在该研究中，研究团队通过提高 β-Ga₂O₃ 薄膜的晶体质量，显著增强了器件的突触可塑性，使其恢复时间从 0.22 s 延长至 40 s 以上。此外，该突触器件展现出多重功能，包括多级存储、短时记忆（STM）和长时记忆（LTM）。同时，该器件在电压（1-10 V）范围内表现出优异的稳定性，并能在高温（630 K）条件下正常工作。结合薄膜特性分析，研究人员认为这些高质量 β-Ga₂O₃ 薄膜所表现出的突触可塑性来源于其固有的间接带隙特性。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.179771