Современная электроника №8/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 10 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 8 / 2023 Межфазные слои были изготовле - ны на подложках из окиси кремния , на которые были нанесены полупро - водниковые плёнки из фталоцианина меди (CuPc – 50 нм ) с двумя симме - тричными золотыми (Au) электрода - ми внизу . Высококачественная плён - ка DIPAB (500 нм ) была изготовлена с использованием методов литья капель с поверхностным натяжением . Стабильные на воздухе плёнки DIPAB имели преимущественную кри - сталлографическую ориентацию , пер - пендикулярную « с - оси » (out-of-plane c-axis), что характерно для ферроэлек - триков этого типа . При этом для плёнок DIPAB наблюдалась преимуществен - но плоскостная сегнетоэлектрическая поляризация . Типичные кривые гисте - резиса фазного и амплитудного напря - жения , характерные для ферроэлектри - ков , подтверждали эффект резистивной памяти интерфейсов DIPAB/CuPc. Интерес представляют также про - ведённые в работе эксперименты по активации процессов переключения этого устройства с помощью свето - вых импульсов . Для измерения фото - проводимости использовался лазер с длиной волны 633 нм . Авторы отмечают , что лазерные импульсы длительностью 100 мс и периодом 200 мс , поглощённые в слое CuPc, вызывали фототок , пропорцио - нальный времени поляризации . Таким образом , наличие в устройстве полу - проводникового рабочего слоя добав - ляет ему некоторые оптоэлектронные свойства . На основании проведённых испытаний авторы показали , что пред - ложенная ими разработка может быть использована в качестве искусствен - ного синаптического переключаемого интерфейса , управляемого как внеш - ним электрическим полем , так и све - товыми импульсами . В принципе , такого рода устройства могут рассматриваться в качестве одно - го из возможных направлений аппа - ратной реализации многофункцио - нальных нейроморфных устройств . Обладая способностью хранения данных и вычислений в одном устрой - стве ( вычисления и памяти ), нейро - морфные устройства демонстрируют многоуровневую энергонезависимую многообещающую функцию памяти для вычислительных систем следую - щих поколений [13]. В одной из последних интересных работ в этой области , опубликованной в январе 2023 года , китайские специа - листы из «CAS Key Laboratory» иссле - довали возможности создания на базе молекулярных проводников искус - ственных синапсов , которые можно было бы использовать для создания аналоговых нейронных сетей [14]. Китайские учёные из CAS предло - жили вариант макета искусственного молекулярного синапса , схема которо - го приведена на рис . 5. Приведённая на рисунке упро - щённая схема ( левая часть ) вклю - чает нижний электрод из Ag/AgOx, проводящую молекулу пептида SAM (CAAAAAAAAAAK) и верхний элек - трод из жидкого GaOx/EGaIn. Верх - ний электрод Ag/AgOx, изготовленный методом термического отжига тонкого слоя Ag (200 нм ), напылённого с помо - щью метода EB (electron-beam), зазем - лён в нижней точке . Авторы подчёркивают , что жидкий нижний электрод , содержащий эвтек - тический галлий (eutectic gallium- indium alloy eGaIn), обладает уни - кальными свойствами , в частности , большим поверхностным натяжени - ем , низкой вязкостью и хорошей про - водимостью верхней окисной плёнки (GaOx/EGaIn). В качестве проводящего мости - ка использовалась самособирающая - ся молекулярная сборка (self-assembled monolayer – SAM) пептидных молекул , состоящая из одиннадцати аминокислот . В процессе эксперимента исследова - лось изменение проводимости молеку - лярного мостика под влиянием при - ложенного импульсного напряжения . Через пептидную молекулу пропуска - лись серии импульсов различной дли - тельности , формы и амплитуды ( рис . 2a/2b/2c). Рис . 4. Схема искусственного синаптического устройства на основе молекулярного ферроэлектрического полупроводникового интерфейса ( верхний рисунок ); оптическая микрофотография устройства с масштабной линейкой 30 мкм ( нижний рисунок ) Рис . 5. Упрощённая схема лабораторного макета искусственного молекулярного синапса на базе пептидных молекул из одиннадцати аминокислот Поляризация Диизопропиламмоний бромид Деполяризация Основа Напряжение Напряжение ( В ) Напряжение ( В ) Напряжение ( В ) Ток ( нА ) Ток ( нА ) Ток ( нА ) Ток ( нА ) Ток ( нА ) Ток Количество импульсов