基于光偏振的电光存储器

抽象的

将光偏振集成到非易失性存储器中，可以实现角度分辨信息处理，从而为通信、计算和成像开辟新的光子通道。然而，实用的偏振敏感存储器仍然十分罕见。本文报道了一种二维二硫化铼（ReS₂）/氧化铪锆（Hf₀.₅Zr₀.₅O₂，HZO）铁电场效应晶体管，其中场驱动的电荷分离实现了偏振分辨存储。异质结构界面处光生载流子的重新分布建立了一个界面静电场，该静电场可以调制HZO铁电畴并编码非易失性状态。我们还发现，晶格失配引起的界面压缩应力会缩短Re-Re键，从而使Re-Re链的各向异性增强3.7倍（从2.67增强到9.98）。该器件集成到光子神经网络阵列中，在变压器模型上实现了超过93%的精度。利用HZO对连续光信号的累积开关特性，该器件能够实现输入信号的原位乘法和累积，在精度损失小于1%的情况下，实现了4倍的面积节省。除了振幅和相位之外，该电光器件还能够利用光偏振作为额外的信息读取方式，从而显著提高基于光子的计算的信息密度。光偏振敏感的光电存储器件在各种光子应用中都非常有用，但实现起来却十分困难。本文报道了一种二维ReS2/氧化铪锆（HZO）电光存储器件，该器件利用界面处偏振相关的光载流子累积来调制HZO铁电畴，从而实现存储。.