Abstracto
La integración de la polarización de la luz en la memoria no volátil permite el procesamiento de información con resolución angular, lo que abre nuevos canales fotónicos para la comunicación, la computación y la obtención de imágenes. Sin embargo, la memoria práctica sensible a la polarización sigue siendo escasa. En este trabajo, presentamos un transistor de efecto de campo ferroeléctrico bidimensional de disulfuro de renio (ReS2)/óxido de circonio y hafnio (Hf0.5Zr0.5O2, HZO) en el que la separación de carga impulsada por el campo permite la memoria con resolución de polarización. La redistribución de portadores fotogenerados en la interfaz de la heteroestructura establece un campo electrostático interfacial que modula los dominios ferroeléctricos de HZO y codifica estados no volátiles. También observamos que la tensión compresiva interfacial inducida por el desajuste de la red acorta el enlace Re-Re, lo que aumenta la anisotropía de la cadena Re-Re en 3,7x (de 2,67 a 9,98). Integrado en matrices para redes neuronales fotónicas, el dispositivo alcanza una precisión superior al 93 % en un modelo de transformador. Aprovechando la propiedad de conmutación acumulativa del HZO con señales ópticas secuenciales, el dispositivo permite la multiplicación y acumulación in situ de entradas a lo largo del tiempo, logrando un ahorro de área de 4x con una pérdida de precisión inferior al 1 %. Más allá de la amplitud y la fase, el dispositivo electroóptico demostrado permite la polarización óptica como lectura de información adicional, lo que aumenta significativamente la densidad de información de la computación basada en fotónica. Los dispositivos de memoria optoelectrónica sensibles a la polarización de la luz serían útiles para diversas aplicaciones fotónicas, pero son difíciles de implementar. En este trabajo, los autores presentan dispositivos de memoria electroóptica 2D de ReS2/óxido de circonio y hafnio (HZO), habilitados por la acumulación de fotoportadores dependiente de la polarización en la interfaz que modula los dominios ferroeléctricos del HZO.
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