ChNP/IGZO opto-neuromorphic synaptic weight retention
ChNP/IGZO 광-뉴로모픽 시냅스 가중치 유지율
키랄-AuNP / IGZO / SiO₂ 광-뉴로모픽 트랜지스터 (chiral-AuNP-IGZO-CPL-transistor)에서 CPL 펄스 여기 후 암(dark) 감쇄 구간을 거친 뒤 측정된 잔류 시냅스 가중치 — paper_233의 게이트 전압 × 편광 × 파장 유지율 행렬 (see Namgung et al., Nanotechnology (2024)).
유지율 행렬 (V_d = 10 V, 10 펄스)
633 nm 조건 (3.7 mW cm⁻², 1 Hz 펄스열, 5 s 후 감쇄 측정):
| 게이트 전압 V_g | 잔류 가중치 | 비고 |
|---|---|---|
| +1 V | ~음수 (문턱 전압 이동) | — |
| +0.5 V | ~40% | STP 경향 |
| −1 V | ~50% | — |
| −2 V | ~70% (5 s 후) | 10소자 비교 중 최고값 (Table 1) |
780 nm 조건 (4.0 mW cm⁻², V_g = −2 V): 30 s 후 ~35% (Fig. S₃).
수치 출처: Namgung et al., Nanotechnology (2024), Fig. 4b 및 Table 1. ~70% @5 s 값은 비교 대상 10개 멤리스터/시냅스 트랜지스터 소자 중 최고값이다 (Table 1).
편광 의존성
633 nm에서 RCP로 훈련된 가중치는 LCP에 비해 더 느리게 감쇄한다. 이는 해당 파장에서 RCP 흡수가 더 높은 것과 일치하며 (CD 스펙트럼은 ~668 nm 부근에 음의 피크를 가짐), CPL 상태 의존적 시냅스 비대칭성은 432-helicoid-III 등급 키랄 NP의 CD 스펙트럼에 직접 대응된다.
메커니즘
hot-electron-Schottky-CPL-detection에 기술된 게이트 조절 가능한 SiO₂/IGZO 열전자 포획에 의해 결정된다: 음의 V_g는 정공을 계면으로 끌어당겨 열전자를 정전기적으로 포획함 → 느린 탈포획 → 높은 유지율 (~70%); 양의 V_g는 전자를 밀어냄 → 빠른 탈포획 → STP 우세. 이는 최초의 CPL 편광 감응형 뉴로모픽 소자이다.