Transistor synaptique organique montrant une consommation d'énergie ultrabasse avec un canal microscale par ablation laser

Une faible consommation d'énergie par événement synaptique est importante pour les synapses artificielles dans des applications de systèmes de calcul neuromorphiques hautement intégrés et à grande échelle. Réduire la longueur du canal d'un transistor synaptique est une méthode efficace pour atteindre cet objectif, car de tels dispositifs peuvent fonctionner sous une tension et un courant de fonctionnement faibles. Dans cette lettre, nous utilisons l'ablation laser en femtosecondes pour fabriquer une fente microscale dans un film d'Ag comme canal d'un transistor synaptique organique afin d'obtenir une faible consommation d'énergie. La longueur du canal le plus court est seulement de 1,6 μm. En conséquence, le dispositif pourrait être alimenté par une tension de polarisation de drain de 50 μV tout en produisant un courant postsynaptique excitateur de 855 pA sous une impulsion de porte de 50 mV et 30 ms. La consommation d'énergie calculée par événement synaptique est de 1,28 fJ, ce qui est comparable à celle d'une synapse biologique (1-10 fJ par événement synaptique). L'ablation laser en femtosecondes a démontré être un processus rapide et efficace pour la fabrication de canaux microscale à haute résolution pour les transistors synaptiques, montrant un grand potentiel pour le développement de l'électronique neuromorphique.