Computação de Reservatório Baseada em Hardware Eficiente em Custo e Totalmente Orientada a Hardware com Transistor de Filme Fino Ferrométrico IGZO/HZO com Estados Distinguíveis Eletropicamente e Opticamente

Resumo Sistemas de computação de reservatório (RC) baseados em hardware oferecem benefícios como eficiência energética e previsibilidade efetiva. A implementação de diferentes características de comutação para as camadas de reservatório e leitura requer o uso de diferentes tipos de dispositivos ou processamento adicional. No entanto, um sistema RC com características de comutação distinguíveis obtidas pela variação da estimulação em um único dispositivo ainda não foi identificado, mas é atraente em termos de simplicidade de processo e custos de processamento eficientes. Este estudo desenvolve um sistema RC que utiliza dispositivos de transistor de filme fino ferrométrico (FeTFT) com um canal de óxido de índio, gálio e zinco e uma camada ferrométrica Hf 0,5 Zr 0,5 O 2 para ambas as redes. O FeTFT não volátil utiliza as propriedades de polarização remanescente da camada ferrométrica através da estimulação elétrica, mostrando características de retenção estáveis (10 4 s) e potenciação/depressão a longo prazo. Usando estimulação óptica, o FeTFT volátil demonstra características de curto prazo, como facilitação de pulso pareado, e um sistema RC de 4 bits. Isso prova que é possível atender aos requisitos funcionais de ambas as redes de reservatório e leitura simplesmente variando o tipo de estimulação aplicada a um único FeTFT. Finalmente, o sistema RC totalmente baseado em FeTFT pode reconhecer padrões de dígitos do banco de dados do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia Modificado com alta precisão de 90,5%.