記者日前從中科院寧波材料所獲悉，該所李潤偉研究團隊圍繞新型“存算一體化”光電器件開展研究獲得新進展。
在傳統馮·諾依曼計算機中，存儲器和處理器分立存在，兩者在數據交換的過程中嚴重限制了計算機的實際運行速度，該現象被稱為“馮·諾依曼瓶頸”。而發展新型“存算一體化”光電器件，對突破“馮·諾依曼瓶頸”和構建高效能計算機具有重要意義。
相關負責人介紹，“存算一體化”光電器件需選用光敏半導體構建出的異質結，發現其具有電場可擦除的持續光電導效應。同時，利用該效應對光脈沖頻率、強度和數目的高靈敏特性，在單一器件實現了光信息解碼、計數與存儲功能的集成。該研究成果近日發表在《ACS Nano》期刊上，并申請國家發明專利1項，相關結果為構建智能光電芯片和發展高效能計算機提供了材料和技術儲備。
日前，團隊的副研究員高雙等人進一步簡化器件結構，選用高功函數的透明導電氧化物ITO和表面缺陷態豐富的半導體氧化物Nb:SrTiO3，構建了ITO/Nb:SrTiO3全氧化物肖特基異質結。在脈沖光激勵下，該異質結對響應結果具有神經形態處理特性，表現出神經突觸的雙峰易化、短/長時程記憶、經驗式學習行為等特性。另外，將光和電分別作為激勵和調制信號，很好地實現了興趣等因素調節人類視覺記憶功能模擬。
